东北地区应用新质生产力构建优势特色肉羊产业集群之一

——内蒙古肉羊产业学院品种改良业务科创项目1

今年中央经济工作会议提出，以科技创新引领现代化产业体系建设，要以科技创新推动产业创新，特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能，发展新质生产力。强化企业科技创新主体地位，发展数字经济，加快推动人工智能发展。广泛应用数智技术、绿色技术，加快传统产业转型升级。中央领导强调，要把现代化产业体系放在首要位置，将开展科技创新推动产业创新放在突出的第一位，特别强调了应用颠覆性技术催生新产业新模式。

肉羊人工智能授精是一种颠覆性技术，可以在更大范围共享使用特色肉羊种子资源，提高特色化高价值良种推广普及率。肉羊养殖户就不需要自己饲养种公畜，可以利用锡林郭勒草原特色大尾羊种子，也可以选择世界屋脊欧拉羊种子，母羊养殖户可以在全国范围内海选优秀公羊，可以通过网络视频直接进入种羊场选择种公羊。利用AI技术计算距离最佳授精操作时间，对公羊采精和对母羊授精进行精准对接。从异地采集地域特色种公畜鲜精，利用空运点对点快递配送到母羊养殖户，即时化进行人工智能授精配种。

机器羊智能授精车是带轮子的移动终端，迁移应用了无人驾驶技术，利用电子地图和导航定位技术进行人工智能授精配种。羊型智能放牧车可以跟随羊群一起行走，母羊发情具有显著行为表现，特别是阴道等发情器官出现显著特征，由机器羊智能车摄像头监测发现母畜出现发情行为，由AI来识别发现饲养动物发情行为，准确掌握发情排卵时间节点，确定母畜最佳授精配种时间。通过安装摄像头全程视频监控羊群,能够及时发现母羊发情行为表现，准确掌握发情排卵时间节点，及时进行人工智能授精操作。

一、打造肉羊微信群实现草原公羊种子全东北共享

肉羊人工智能授精是一种颠覆性技术，可以在更大范围共享使用特色肉羊种子资源，提高特色化高价值良种推广普及率。肉羊养殖户不需要自己饲养种公畜，可以利用锡林郭勒草原特色大尾羊种子，也可以选择世界屋脊欧拉羊种子，母羊养殖户可以在全国范围内海选优秀公羊，可以通过网络视频直接进入种羊场选择种公羊，通过推行“一顶帽子大家戴”的策略，实现撒向人间都是爱的共享效果。

1.1、内蒙古东部拥有锡林郭勒呼伦贝尔大草原，是我国最大最好的两大草原；呼伦贝尔是内蒙古巴尔虎大尾羊的故乡，锡林郭勒草原是乌珠穆沁大尾羊的故乡。选择内蒙古草原大尾羊做父本打造肉羊产业集群，大尾羊采食能力强，肉用性能突出地好，是非常优秀的世界闻名的肉用羊。东北地区曾经是东北细毛羊产区，现在形成了庞大的串种羊种群，可以用来作为东北大尾肉羊的母本。

1.2、乌珠穆沁大尾羊是国宝级优秀肉羊品种，生长速度快，个头大、肉质好。锡林郭勒呼伦贝尔草原大尾羊肉质肥口感香，适合中国人涮火锅的消费需求偏好。深受中国羊肉消费者的欢迎。锡林郭勒呼伦贝尔草原大尾羊与东北串种羊优化组合，适应性强肉用性能好，种源充足种群庞大，能够大规模地经济杂交商品化生产，迅速在东北四省区形成肉羊产业集群。

1.3、东北地区曾经是东北细毛羊产区，后来东北细毛羊纷纷向肉用羊方向转型，形成了现在庞大的串种羊种群，可以用来作为东北大尾肉羊的母本，就近引入内蒙古草原大尾羊作父本，直接组合经济杂交，就能迅速形成东北大尾羔羊产业集群。东北大尾羔羊父本母本都是“现成”的，种群庞大且数量充足，不用花钱建设专门种羊场，即可组合形成配套供种体系，是东北肉羊产业集群多快好省的发展方式。

1.4、东北大尾羊采取虚拟方式建设配套系，是多快好省的供种方式，张振武团队将传统人工授精升级为人工智能授精操作方式，从内蒙古大草原采集种羊鲜精，东北地区养羊户不需要饲养公羊，就能够共享使用内蒙古草原特色肉羊种子资源，极大地扩展了内蒙古草原特色种公羊的利用范围，提高了内蒙古优秀特色良种推广普及率。

1.5、虚拟配套系是成本最低的配套系，是最容易商业化的配套系，虚拟配套系是低成本高效率的良种繁育方式。内蒙古草原大尾羊鲜精价格低使用方便，比本交方式繁育生产成本低。农牧民操作简单容易，不麻烦不费劲，农牧民愿意接受，容易推广普及。东北地区肉羔羊父母本种群数量庞大，繁殖力强，可以迅速上量形成较大规模，在东北四省区形成优势特色肉羊产业集群。

1.6、采取人工智能采精授精方式推广内蒙古草原特色大尾羊种子，东北地区大量串种羊群就成为含有草原羊血液的后代，就拥有了内蒙古草原地域特色背书，东北肉羔羊就拥有了草原地域特色，东北羔羊肉品牌影响力就会大大提升。消费者可以通过手机对羔羊肉进行寻根溯源，通过云视频了解父本种羊在内蒙古大草原的生存状态，应用5G元宇宙高清视频提升消费体验。

二、将传统人工授精转型升级为人工智能授精方式

著名数学家中科院院士袁亚湘指出，世界上任何决策都是优化问题，大数据主要用于决策优化业务，很多大数据问题都可以归结到优化问题。用通俗的语言来讲，优化就是在多种选择中挑选最好的一种。优化问题说起来是工程问题，实际上最后可以转换成数学问题，变成解线性方程组的问题，张振武团队在肉羊养殖生产中推广人工智能授精技术，解决了肉羊养殖农户品种优化配置问题。

2.1、在肉羊养殖生产中推广人工智能授精技术，可以提高优秀种公畜的利用效率，肉羊养殖户就不需要自己饲养种公畜，可以在更大范围共享使用特色肉羊种子资源，提高特色化高价值良种推广普及率。母羊养殖户可以在全国范围内海选优秀种公羊，可以通过网络视频直接进入种羊场选择种公羊。降低肉羊养殖农户养殖成本，减少畜群自然交配困难等障碍。

2.2、锡林郭勒草原是乌珠穆沁大尾羊的原产地，呼伦贝尔是内蒙古巴尔虎大尾羊的故乡，内蒙古大尾羊是国宝级优秀肉羊品种，生长速度快个头大，肉用性能突出地好，是非常优秀的世界闻名的肉用羊。内蒙古草原大尾羊肉质肥口感香，适合中国人涮火锅的消费需求偏好，深受中国羊肉消费者的欢迎。

2.3、世界屋脊欧拉羊是青藏高原的优秀肉羊品种，产自海拔2000米以上的世界屋脊上。具有强烈的地域特色，具有资源稀缺性特点。欧拉羊体格大生长速度快，早期生长更快，而且爆发力强，肉用性能优势突出。世界屋脊羊肉血红素含量高，是资源稀缺性大健康食品元素，将世界屋脊特色肉羊种子跨界迁移，实现全中国特色肉羊种子共享。

2.4、将传统人工授精转型升级为“人工智能授精”方式，在异地采集鲜精点对点即时化进行操作。由于公羊鲜精保存时间短，在操作实施过程中，通过卵泡光谱了解卵泡发育程度，利用AI技术计算距离最佳授精操作时间，对公羊采精和对母羊授精进行精准对接。从异地采集地域特色种公畜鲜精，利用空运点对点快递配送到母羊养殖户，即时化进行人工智能授精配种。

2.5、采取人工智能授精方式推广内蒙古草原特色大尾羊种子，东北地区大量串种羊群就成为含有草原羊血液的后代，就拥有了内蒙古草原地域特色背书，东北肉羔羊就拥有了草原地域特色，东北羔羊肉品牌影响力就会大大提升。消费者可以通过手机对羔羊肉进行寻根溯源，通过云视频了解父本种羊在内蒙古大草原的生存状态，应用5G元宇宙高清视频提升消费体验。

2.6、发挥内蒙古羊业学院科教平台作用，在东北打造新兴肉羊产业集群科创策源地，将内蒙古优势特色肉羊产业转型升级为现代新兴产业。将优势特色羔羊肉产业模式向内蒙古东四盟市推广，然后再向东北四省区辐射扩大产业生态圈，打造草原羊与农区羊跨界融合型肉羊产业集群；打造内蒙高原羊与东北平原羊交叉融合型肉羊产业集群，打造内蒙古大尾羊与东北细毛羊优势互补型肉羊产业集群。

三、应用神经网络模型精准预测母羊排卵授精时间

中科院院士著名数学家袁亚湘指出，从数学角度来说，利用数据找到对应函数关系，让两个东西的误差最小，这就是工程优化的问题。在肉羊人工智能授精应用场景中，利用卵子不同发育时间阶段的不同光谱特征，根据时间序列关系来建立线性函数关系，利用卷积神经网络在大量数据中找到规律性，然后提供准确有效的输出，二者之间的时间距离就是最佳授精时间。

3.1、视频是视觉信息的数字表示，由一系列图像组成，传达动作按时间序列变化的情况。在计算机视觉领域，通过识别视频中特点物体状态，有效捕获时间序列数据中存在的长期依赖关系，在人工智能授精应用场景中，是卵子这个物体不同发育时间阶段的不同光谱特征，根据时间序列关系来建立线性函数关系，用来精准预测母羊授精最佳时间段。

3.2、在人工智能授精工程技术中，卵子检测分析是一个光学信息处理问题，卵子检测仪是一个光学照相机，其光学信息技术原理是，透镜后焦面上的光场分布就是物体（卵子）的频谱分布，在单色平面波照明下，无论将物体放置在透镜什么位置，在透镜后焦面上，均可以观察到物体频谱分布，对检测对象卵子进行光学频谱分析。

3.3、基于透镜的傅里叶变换性质，得到物体（卵子）的空间频谱信息，用来测量分析物体（卵子）的空间结构，利用傅里叶转换产生物体（卵子）的频谱，匹配滤波器应用于图像识别技术之中，数字化处理技术与图像处理技术相结合，在时间上精准掌握最佳输精配种时间，提前24小时通知异地种公畜饲养场采精，制作成为高质量商品鲜精，通过高铁航空点对点即时快递配送到母羊养殖场。

3.4、需要为检测对象提供唯一性特征标签，由专用摄像头对这枚卵子进行连续拍照，根据图像唯一性光谱特征作为标签，卵子利用光谱特征进行身份特征标注，由物联网传感器自动化抽取标注，在卵巢输卵管里面的不同位置，在卵子成熟程度不同阶段，其光谱特征不同可以进行标注记录，根据摄像头连续性拍照记录视频数据，根据特征标签进行身份识别计算分析。

3.5、傅里叶转换已成为处理光学信息问题不可或缺的手段，可以将复杂问题进行简单化处理，在这个应用场景中，应用傅里叶级数连续测量的光学信号，对卵子光谱特征进行连续测量，将获得的光学信号表示为正弦波信号无限叠加，将生殖器官中的卵子图像，转换成为随时间变化的周期光谱信号。将母羊卵子随时间变化的图像转换成周期函数，对接应用神经网络模型提高卵子检测速度和精准度。

3.6、对这枚卵子两个不同发育时段特征进行检测标注，二者之间的时间距离是可计算的，对同一卵子两个时间段按时间序列进行计算，根据输入输出之间的映射关系建立函数式，通过傅里叶变换将图形转换为线性函数形式，利用卷积神经网络在大量数据中找到规律性，然后提供准确有效的输出，二者之间的时间距离就是最佳授精时间。

四、衍生应用无人驾驶技术打造机器羊智能授精车

首先由放牧羊牧场摄像头通过视频发现母羊发情行为，然后利用排卵检测仪进行进一步检查。对同一卵子两个时间段按时间序列进行计算，根据输入输出之间的映射关系建立函数式，利用卷积神经网络在大量数据中找到规律性，然后提供准确有效的输出，提前24小时通知异地种公畜饲养场采精，制作成为高质量商品鲜精，通过高铁航空点对点即时快递配送到母羊牧场。

4.1、在肉羊养殖生产中推广人工智能授精技术，可以提高优秀种公畜的利用效率，肉羊养殖户就不需要自己饲养种公畜，可以在更大范围共享使用特色肉羊种子资源，提高特色化高价值良种推广普及率。降低东北农业区种养结合农户养殖成本，减少畜群自然交配困难等障碍，提升东北四省区智能放牧羊特色产品价值。

4.2、机器羊智能授精车是带轮子的羊型智能车，迁移应用了无人驾驶技术，可以跟随羊群一起行走，母羊发情具有显著行为表现，特别是阴道等发情器官出现显著特征，由机器羊智能车摄像头监测发现母畜出现发情行为，由AI来识别发现放牧羊发情行为，准确掌握发情排卵时间节点，确定母畜最佳授精配种时间。

4.3、肉羊智能放牧场运行环境不复杂，活动范围局限在没有行人车辆的可控稳定环境，羊型配种智能车行驶速度慢，是一个低速微型电动车，同老年代步车差不多。机器羊智能车熟悉饲养场封闭地域的路线，是一个可移动智能化授精操作工具。由5G泛在无线网络提供支持，利用电子地图和导航定位技术进行人工智能授精配种。

4.4、机器羊智能车外形酷似同类动物，能够以假乱真混入同类畜群之中，同类动物把它视为同类，不会排斥驱逐它，进行授精时不需要人工动手捕捉母羊，不会惊扰羊群发生应激反应。通过安装摄像头全程视频监控羊群,能够及时发现母羊发情行为表现，准确掌握发情排卵时间节点，及时进行人工智能授精操作。

4.5、给智能采精无人驾驶电车披上一张羊皮，如同让智能车反穿一件羊皮大衣，这台采精车就成为羊型可移动智能终端。羊型智能采精车佩戴着录音设备，能够发出母羊发情交配时的声音，能够吸引种公羊前来爬跨交配贡献精液。机器羊智能采精车是一台母性机器羊，为配种公羊提供的假阴道，通过采集公羊母羊真实性交时的图形视频，通过大模型进行智能仿真预训练，能够产生同真阴道性交同样的蠕动快感。

4.6、给智能授精无人驾驶电车披上一张羊皮，这台无人驾驶车就成为一头智能输精机器公羊，通过采集公羊母羊真实性交时的图形视频，通过大模型进行智能仿真预训练，智能机器公羊阴茎能够产生真实性交动作（羊不存在个人隐私问题），智能机器公羊阴茎是用新材料制作的，改变了人工授精机械器具的生硬弊端，能够为交配母羊提供真实性交同样的快感,促进母羊卵巢精卵结合提高授精成功率。

五、应用计算机视觉识别连接实现采精授精及时对接

母羊养殖场摄像头通过视频发现母羊发情行为，利用排卵检测仪进行进一步检查，排卵检测仪是一个微型圆柱状高像素照相机，根据卵子在卵巢输卵管中的位置，根据卵子颜色抽取像素特征，根据像素特征标签与成熟卵子像素标签时间距离，二者之间拥有时间序列逻辑关系，通过采集大量数据建立函数关系建立模型。

5.1、东北四省区通过推广人工智能采精授精技术，在更大范围内共享使用内蒙古大草原特色肉羊种子资源，母羊养殖户可以利用元宇宙远距离异地相亲，通过网络视频进入内蒙古草原等地域特色牧场，利用虚拟现实技术面对面选择中意的种公羊，通过数据库了解这头种公羊的各项优良性状，利用仿真模拟技术预测其后代（F1代）的生长性能。

5.2、现代羊业学院客服平台搭建肉羊饲养动物物联网，分别为公羊母羊建立微信群，提供公羊母羊身份标签，颁发唯一性标签编码号，为每一种公羊及繁殖母畜建立电子档案数据库。利用传感器对母羊排卵期进行智能预测。根据基础母羊性状智能匹配种公畜，利用大模型对F1代生长性能进行预测描述。在东北四省区范围内智能推荐特色良种公羊，在更大范围共享使用内蒙古特色肉羊种子资源。

5.3、东北智能放牧羊母畜在发情期，互相之间有爬跨行为、兴奋躁动哞叫频繁，阴道口发红肿胀，粘膜湿润抽搐滴尿，阴门有分泌物流出。AI能够智能化识别发现母羊发情行为，由羊型智能车摄像头监测母羊发情行为，在母羊发情行为表现智能识别基础上，利用卵子检测仪进行进一步精准检测。通过卵泡光谱了解卵泡发育程度，利用AI技术计算距离最佳授精操作时间，对公羊采精和对母羊授精进行即时化精准对接安排。

5.4、繁殖母羊排卵期智能预测是关键技术，排卵检测器是一个圆柱型摄像头，利用母羊阴道这一自然入口，插入阴道内对排卵情况进行拍照，采集卵泡在卵巢中的位置大小色泽光谱数据，将卵泡发育图像传输至通用大模型进行计算分析，与通用大模型数据库样本图像数据进行比对，确定距离最佳授精节点的时间长度，即时化实施人工智能授精配种工作。

5.5、利用传感器深入到阴道深部进行拍摄，将拍摄图像数据传输给AI大模型，AI大模型积累了大量卵泡繁育阶段图片数据，以及距离最佳授精时间数据，通过智能分析找出二者之间的相关性，利用这些相关性数据进行比对分析，就可以判断出最佳授精期的时间，在48小时内及时提醒，种公羊场家及时采精制作端到端配送到母羊养殖户。

5.6、将传统人工授精转型升级为人工智能采精输精配种方式，在异地采集鲜精点对点即时化进行操作。由于公羊鲜精保存时间只有48小时，在操作实施过程中，通过卵泡光谱了解卵泡发育程度，利用AI技术计算距离最佳授精操作时间，对公羊采精和对母羊授精进行精准对接。从异地采集地域特色种公畜鲜精，利用空运点对点快递配送到母羊养殖户，即时化进行人工智能授精配种。