Progetto Pangenoma, l’IA al servizio dell’agricoltura

Il progetto Pangenoma adotta soluzioni di intelligenza artificiale e supercalcolo per studiare e decodificare il DNA del grano duro. Velocità di analisi e condivisione dei dati in tempo reale per scienziati che possono lavorare in rete

Progetto Pangenoma, IA al servizio dell’agricoltura

CREA e Microsoft uniti nel progetto Pangenoma. L’inedita collaborazione – ma non troppo, se pensiamo a quanto sia importante l’innovazione tecnologica per un’agricoltura green – ha come obiettivo lo sviluppo di una coltura del grano più sostenibile.

Il CREA (Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l’Analisi dell’Economia Agraria) è l’ente italiano di ricerca sull’agroalimentare vigilato dal Ministero dell’Agricoltura, della Sovranità Alimentare e delle Foreste.

Per realizzare il progetto Pangenoma, il CREA ha annunciato una collaborazione con Microsoft per adottare soluzioni di intelligenza artificiale e supercalcolo per studiare e decodificare il DNA del grano duro.

Velocità di analisi dei dati

Condividere big data in sicurezza e mettere in connessioni i ricercatori di tutto il mondo che possono lavorare in remoto su risorse cloud e in condizioni di elevata sicurezza informatica velocizzerà i risultati delle ricerche. Analisi che richiedevano anni oggi sono realizzabili in poche settimane o mesi.

Spiega Luigi Cattivelli, direttore Centro di Ricerca Genomica e Bioinformatica del CREA, che «questa infrastruttura informatica su cloud, dopo il battesimo con il frumento duro, sarà utilizzata anche per altri progetti CREA, a cominciare dai progetti sulla Xylella dell’olivo e sul malsecco degli agrumi.

Ora i ricercatori di Canada, Australia, Giappone e Stati Uniti possono lavorare sugli stessi dati, con gli stessi strumenti, sullo stesso problema. È questo il vero progresso».

Perché il progetto Pangenoma

La sopravvivenza del grano duro, indispensabile per la sicurezza alimentare mondiale, è gravemente minacciata dal cambiamento climatico: garantire un futuro sostenibile a questa coltura è quindi un tema cruciale per l’umanità.

Il grano costituisce circa il 20% delle calorie consumate dalle persone a livello globale. La sua coltivazione, soprattutto in alcune aree come il bacino del Mediterraneo – un hotspot del cambiamento climatico – sta entrando progressivamente in crisi.

La ricerca combina le conoscenze biologiche della pianta del grano con le capacità di analisi bioinformatica fornite da Microsoft per analizzare e interpretare le sequenze del DNA. Lo scopo del progetto è sviluppare nuove varietà di grano e di altre colture essenziali come riso e mais, che possano adattarsi al clima che sta cambiando.

Ricercatori di tutto il mondo in rete

Il progetto Pangenoma, finalizzato alla conoscenza dei geni di tutte le varietà di grano duro, rientra in un’azione internazionale che il Centro di Ricerca Genomica e Bioinformatica del CREA sta coordinando insieme all’Università di Bologna e all’Università di Saskatchewan (Canada).

Il finanziamento per l’Italia rientra nel PNRR-progetto AGRITECH.

Grazie al cloud di Microsoft Azure, Pangenoma mette in rete decine di ricercatori di tutto il mondo e li fa interagire per interpretare i big data ottenuti da macchine che, nei diversi laboratori del Pianeta, hanno sequenziato decine di varietà di grano duro e dei suoi antichi antenati.

Condivisione globale dei dati in tempo reale

La condivisione dei dati in tempo reale tra scienziati di tutto il mondo è un fattore determinante per la loro comprensione e per giungere più velocemente al raggiungimento degli obiettivi.

Inoltre, la capacità di supercalcolo nel cloud Azure permette di gestire e confrontare enormi quantità di dati e aiuta a ordinare velocemente miliardi di sequenze per creare i cromosomi del genoma del grano duro.

I dati del CREA, memorizzati nel data center Italy North di Microsoft in Italia, vengono poi elaborati ed esaminati in sicurezza attraverso procedure standardizzate definite pipelines, anch’esse eseguite nel cloud.

«Il cloud Microsoft Azure e la Cloud Region Italy North accelerano le attività dei ricercatori, velocizzando il lavoro di analisi e facilitando la collaborazione in tutta sicurezza.

Gli scienziati di tutto il mondo possono condividere dati e strumenti in tempo reale, migliorando l’efficienza e la rapidità della ricerca», ha dichiarato Vincenzo Esposito, AD di Microsoft Italia.