华中农业大学严建兵教授合作在顶刊发表重要论文

面对21世纪粮食安全的核心挑战，传统育种技术受限于自然界已有的基因序列范围，难以突破进化积累的变异边界。华中农业大学严建兵教授团队在《Advanced Science》发表研究论文，构建了植物基因组基础模型PlantGFM。该模型首次将Hyena长序列算子系统引入植物基因组研究，对12种代表性植物共108亿碱基数据进行自监督学习，实现了对长达64 kb基因组序列的高效建模。研究证实，PlantGFM在基因结构预测、基因表达预测等多项任务中表现优异。更重要的是，该模型实现了从“改良基因”到“创造基因”的突破：通过模型生成3000条候选基因序列，经AI-Human Knowledge策略筛选出7条进行实验验证，最终有2条序列在本氏烟草中成功实现从DNA到RNA再到蛋白质的完整生物学表达。此外，以NLR抗病基因家族为例，模型能定向生成具有潜在功能的新型候选基因。该研究首次在植物体系中验证了语言模型设计基因的生物学可行性，展示了人工智能在植物科学、合成生物学及未来智能育种领域的广阔前景。