歷經二十余年持續攻關，北京農學院蔣林樹教授團隊聯合中國科學院東北地理與農業生態研究所鐘榮珍研究員團隊等，成功構建了覆蓋資源數字化、挖掘智能化、產品精準化和應用標準化的飼用天然植物活性物質完整創新鏈。該成果的核心突破，在于創建了驅動這一創新鏈條的智能引擎——本草智樞大模型及其支撐系統，將活性物質的研發從“大海撈針”式的盲目篩選，帶入“按圖索驥”的智能創制新階段。為我國畜牧業提質增效與綠色低碳發展提供了可復制、可推廣的系統性解決方案。

構筑“資源—數據—算法”的創新鏈條

研究團隊在盧德勛先生創立的“飼用活性物質組學”理論基礎上創新發展，提出整體性、網絡化和可解析三個原理，闡明活性物質的功效是“物質組”通過多靶點、微效應協同調控宿主代謝、免疫與微生物的整體作用機制，為精準應用奠定了科學基礎。研究團隊系統開展了覆蓋全國的154種飼用天然植物活性物質資源普查與多維度分析，首次繪制了全國飼用植物資源空間數字化圖譜，清晰揭示了我國資源呈“兩核—一帶—三區”的總體分布格局，量化了關鍵活性成分的地域分異規律，例如廣西八角茴香的莽草酸含量較云南高4.72個百分點。這一圖譜的建立，為原料精準溯源與標準化開發提供了“導航圖”與決策依據。并出版學術專著《中國飼用天然植物活性物質研究與應用指南》。

面對領域內數據分散、關聯復雜、知識挖掘困難的困境，團隊以奶牛為動物模型，建立了核心數字基礎設施——中國飼用天然植物活性物質數據庫（NBCBank）。該數據庫首創“天然植物—活性成分—作用靶標—分子功能—養殖效能”五位一體的融合架構，系統整合了154種植物、8000余種活性成分、8525個分子靶標和超過5800萬條結構化數據，其中超過80%的反芻動物專用分子互作信息為全球首次規模化、標準化收錄。它不僅是一個龐大的專業數據庫，更是一個知識圖譜驅動的智能決策系統，能夠深度解析活性成分與動物健康、生產性能之間的復雜關系網絡。

推動研發范式實現“數智”跨越

擁有海量數據只是第一步，如何讓數據“說話”，讓機器“思考”，是通向智能創制的關鍵一躍。基于NBCBank數據庫，團隊自主研發了全球首個飼用活性物質垂直大模型——本草智樞大模型（NBCBank-AI）。該模型攻克了專業領域復雜數據與自然語言交互的難題。研發人員只需用自然語言提問，系統便能瞬間理解并給出精準結果，將數據檢索與分析效率提升3—5倍。經大規模測試，其簡單查詢準確率超過95%，復雜多條件查詢準確率超過85%。在算法上，團隊突破了傳統網絡藥理學的靜態關聯局限，自主研發了包含21個預測模型的集群，實現了從“組分”到“靶點”再到“功效”的連續、量化預測，使功效預測準確率較傳統方法提升80%以上。同時，團隊通過自主研發的活性物質特征矩陣相似性評價算法（SCMNBC）與多組分聯合優化算法（MCOA），實現從功能層面的同源物質開發與協同組分智能挖掘。

這一智能系統的建立，標志著該領域研發范式發生了根本性轉變。傳統“試錯法”的正向篩選成功率不足5%，研發周期長達6—10年。而基于本草智樞大模型，研發人員可在90秒內完成組分的智能篩選與配比優化，將研發周期縮短至12—18個月，篩選成功率躍升至75%以上。

實現“從實驗室到牧場”的效益落地

依托智能模型的精準預測，團隊圍繞奶牛干奶期、泌乳高峰期、應激期等不同生理階段的營養健康需求，設計了針對性的活性物質干預方案，并在現代牧業、首農畜牧等龍頭企業開展了覆蓋1.5萬頭奶牛、持續3年的大規模生產驗證。結果表明，模型預測與生產實測結果高度吻合。例如，在泌乳高峰期，通過協同使用葡萄籽原花青素和沙棘黃酮，成功將瘤胃甲烷菌豐度降低38.5%，同時提升乳脂率；在應激期，柑橘黃酮可顯著抑制促炎因子，有效緩解熱應激對奶牛免疫功能的抑制。這標志著飼用活性物質的應用正式進入“模型驅動、階段精準、效益可預期”的新階段。

基于NBCBank-AI，團隊成功創制包括柑橘皮提取物在內的4個系列28個功能性產品。研發的柑橘皮提取物新產品，奶牛飼喂顯著提升產奶量（6.8%）、飼料有機物質消化率（9.2%）和乳功能性脂肪酸比例（提升18%），同時降低體細胞數（15.3%）和血小板計數（11.7%）。同步降低肝功指標（ALT下降28%，ALP下降19%）并提升免疫球蛋白（IgA/IgG/IgM平均提高21%），投入產出比1：3.5的經濟效益。突出的是生態效益：通過協同使用特定活性物質，成功將奶牛瘤胃甲烷菌豐度降低38.5%，單位甲烷排放量較國際同生產水平降低25.7%，實現了經濟效益與生態效益的統一。通過“高校—企業—行業”三位一體的全產業鏈聯動推廣模式，該成果已在全國范圍內得到廣泛應用，為產業綠色轉型提供了科技支撐。

從理論突破、數據筑基，到模型創制、產業貫通，這套以本草智樞大模型為核心的系統性解決方案，標志著我國在該領域已構建起全球領先的智能化研發能力。團隊將繼續依托人工智能技術迭代，本草智樞大模型建設，推動飼用活性物質研發的全鏈條數字化，為畜牧業踐行“大食物觀”、實現綠色低碳與高質量發展持續注入核心科技動力。