北京8月11日電 (記者 孫自法)在智能育種制種領域,中國科學家團隊再次取得重大科技突破:通過生物技術(BT)+人工智慧(AI)深度融合,首次提出作物-機器人協同設計理念,利用基因編輯重新設計作物花型,快速精準創製「機器人友好」的結構型雄性不育系,運用深度學習和人工智慧成功研製世界首臺智能育種機器人「吉兒」(GEAIR,Genome Editing combined with AI-based Robotics)。 人工智慧賦能打破雜交育種制種瓶頸 這項基於人工智慧賦能打破雜交育種和制種瓶頸,實現大幅降低育種成本、縮短育種周期、提高育種效率的重要研究,由中國科學院遺傳與發育生物學研究所(遺傳發育所)許操研究員領導的智能育種攻關團隊自主創新完成,相關成果論文北京時間8月11日夜間在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)上線發表。 中國科學院遺傳發育所實驗室,許操研究員(右2)和研究團隊成員代表圍繞智能育種機器人「吉兒」展開討論併合影。記者 孫自法 攝 期刊審稿人高度評價稱,中國團隊本項研究工作是一項令人振奮的創新性突破,是通過BT+AI交叉融合解決重大科技問題和產業難題的典範,具有廣闊的應用前景。 這也是許操團隊繼研發出不同作物通用的高產穩產快速育種技術體系——「環境智能型高產-穩產作物育種新策略」,開啟環境智能型高產穩產作物育種新時代之後取得的又一項引領世界的科技成果,相關研究論文時隔8個月再次在國際頂級期刊發表。 首次打造出「智慧機器人育種工廠」 論文通訊作者許操研究員接受記者採訪介紹說,本項研究成果由中國科學院遺傳發育所智能育種攻關團隊牽頭,聯合中國科學院自動化研究所、上海交通大學、清華大學等合作者組成跨學科團隊共同攻關取得,實現了雜交育種制種從育種2.0時代跨越發展到育種5.0時代。 本項研究成果相關示意圖及應用場景展示。中國科學院遺傳發育所 供圖 在本項研究過程中,研究團隊將智能育種機器人與從頭馴化和育種加速器等新一代育種技術融合,首次打造出「智慧機器人育種工廠」,實現優異品種的智能快速定製。 他們將可自動巡航雜交授粉的「吉兒」機器人系統應用於大豆,首次實現結構型大豆雄性不育系快速創製,有望為中國率先突破大豆雜交育種、大幅提高單產,提供具有非對稱優勢的新一代智能育種技術和智能裝備。 推進後續研發智能育種機器人2.0版 研究團隊還開闢出「BT築基+AI賦能+機器人(Robot)勞作」的智能育種(BAR)模式,標誌著中國率先完成自主智慧財產權的智慧機器人育種閉環技術體系構建,在生物育種範式革新和催生新質生產力方面展現出「人工智慧驅動科學研究」(AI for Science)的重大應用前景。 生物技術築基方面,使用精準基因編輯,實現作物花型的重新設計,成功創製結構型雄性不育系;人工智慧賦能方面,攻克排除幹擾、識別精度、操作力度三重技術壁壘,實現機器人雜交授粉;機器人勞作方面,「吉兒」機器人單次巡航授粉實現77.6%±9.4%的成功率,且可以全天候不間斷進行反覆巡航自動雜交授粉以確保每朵花成功授粉坐果。 本項研究成果相關示意圖。中國科學院遺傳發育所 供圖 許操透露,這項研究成果既有基礎理論上的突破,在應用層面也已實現商業化運行。其中,結構型雄性不育系創製技術和智能育種機器人相關技術,已申請多項國內專利和《專利合作條約》(PCT)國際專利,並建立專利池。 目前,「吉兒」機器人的零部件國產化自主率已達95%以上,整機成本極具應用前景。研究團隊正在將「育種-生產-採收-追溯」全產業鏈進行BT+AI融合,推進後續研發智能育種機器人「吉兒」2.0版,未來還會將結構型雄性不育系育種制種技術拓展應用於不同作物,致力於為保障糧食安全做出更大貢獻。(完)
重慶8月13日電 題:重慶「水中人參」遊向世界 作者 張旭 左朝坤 給蓴菜田換水、採摘新鮮蓴菜、上架新產品、忙直播帶貨……近日,走進全球規模最大的蓴菜生產區——重慶市石柱土家族自治縣,一幅產銷兩旺的生動畫卷徐徐展開。 據悉,蓴菜是一種多年生水生宿根草本植物,有「水中人參」之稱。從白居易的「猶有鱸魚蓴菜興,來春或擬往江東」,到蘇軾的「舊因蓴菜求長假,新為楊枝作短行」,歷代文人墨客的詩文,記錄了蓴菜在中國悠久的種植、食用歷史。 近日,重慶市石柱土家族自治縣黃水鎮,蓴農在田間採摘蓴菜。譚豔波 攝 蓴菜對水質、土壤等生態環境要求非常高,目前,在中國浙江杭州、重慶石柱、湖北利川及日本北海道等地,有規模化種植。 石柱土家族自治縣農業農村委員會提供的資料顯示,目前,該縣蓴菜種植面積1.4萬畝、產量1.4萬噸,開發上市休閒食品、飲料及美容護膚等系列產品35種,暢銷韓國、日本、馬來西亞等地。 「夏日裡,我們對蓴菜田的水一日一換。」當地純菜種植大戶陳代樹說,蓴菜對水溫、水質要求高,除冬季外,蓴菜田均需按時換水,春秋季節兩三天一換,夏日換水頻率更高。 在日本,蓴菜被稱作「長壽菜」,是製作料理的高級食材,因其本地產量有限,多從浙江杭州、重慶石柱等地進口。 「我們有不少日韓客戶,初季蓴菜會選擇空運。採摘後,次日清晨即可送至食客餐桌。」石柱土家族自治縣福吉利蔬菜股份合作社負責人何顯福說,蓴菜採摘季持續4個月左右,訂單不斷,且量比較大。因保鮮技術成熟,蓴菜可保存一年乃至更久,除初季外,多採用「貨車+船運」方式運往海外。 2024年12月,石柱蓴菜籤下外貿大單:重慶市水火土食品產業有限公司與日本株式會社AS籤訂了1億美元的農產品出口合同,其中包含8000萬美元的蓴菜產品。2025年1月,重慶即食蓴菜實現了首次自營出口。在中國國內,通過與在華日資企業合作,2025年8月12日,「蓴小絲」膠原蓴露在該企業的500多家超市上架。 「蓴菜較小眾,我們要讓更多人知道它。」重慶市水火土食品產業有限公司董事長李穎是山東人,因看好該產業,於2018年起,在石柱建企設廠。如今,蓴菜的產銷兩旺令他幹勁十足,雖年屆六旬,仍親身上陣直播,最長時,一天播了11小時有餘。 陳代樹說,在蓴菜採摘季,他僱用大量蓴農採摘,按量計薪。「每採摘一公斤鮮蓴菜,蓴農可得7元(人民幣,下同)至8元採摘費,正常情況下,單日採摘費不低於400元。」陳代樹說,「手腳快的」蓴農單日採摘費收入可達七八百元。 近日,航拍重慶市石柱土家族自治縣的一處蓴菜田。(無人機照片)譚豔波 攝 1992年出生的何渝說,數十年來,父親何顯福為蓴菜付出心血無數。這也觸動了他,讓他決定返鄉「接父親的班」。2024年,石柱土家族自治縣蓴菜產業行業協會註冊成立,何渝任會長。 「忙完採摘,立馬就要出去跑市場。」何渝說,蓴菜是一個很好的行業,也需要不斷開拓市場、更新技術、開發產品,讓「水中人參」更好地遊向世界。(完)
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