「香港電腦通訊節2025」將於8月22日舉行
2025-10-24 09:50 7,751次浏览北京8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)
鮮紅的莓果漂浮在水面，遠遠望去像一片紅色的海洋。果農穿著防水作業服，將漂浮的果實打撈、挑選、裝箱……這是每年10月，黑龍江撫遠蔓越莓種植基地水收蔓越莓的情景。2024年初，10萬盒蔓越莓鮮果回禮廣西「砂糖橘」的新聞登上熱搜，這個蔓越莓種植基地，由此進入大家的視野。 蔓越莓，這種原產於北美的漿果，以其獨特的營養價值和經濟價值，備受全球關注。在中國，規模化種植蔓越莓曾是一項空白。近日，本報記者跟隨「我們的盛會」中央主流媒體黑龍江主題調研行活動，走進位於黑龍江佳木斯撫遠市的蔓越莓種植基地，見證一顆莓果從零開始打破技術封鎖的故事。 「最開始做蔓越莓種植，可以說是『舉目無親』，中文書籍文獻都沒有相關的資料，成功案例更是無從談起。」佳木斯市勞動模範、撫遠紅海植業有限公司技術負責人程正新回憶道，從吉林農業大學畢業回到家鄉後，自己開始投身於蔓越莓種植，「沒有任何經驗和資料，我只能根據相關專業領域的知識和以往種植其他農作物的經驗『硬著頭皮上』」。 從最初的「讓莓苗活下來」，再到後來的提高產量、精細化管理，程正新帶領團隊一步一步摸索種植門道，經過多年的不懈努力，成功在撫遠蔓越莓種植基地培育出了全國第一片「紅色海洋」。 如今，該公司已擁有4200畝的蔓越莓種植基地，成為亞洲最大且唯一的蔓越莓規模化種植生產、檢測、銷售、產品深加工及產研學(太空育種)綜合性示範生產基地。這一成就，不僅填補了國內蔓越莓無規模化種植和無鮮果產銷的空白，更為我國的農業產業結構調整和特色農業發展注入了新的活力。 8月的建三江涼爽舒適、天高雲淡，空氣中瀰漫著稻花的清香。在黑龍江省農科院水稻研究所水稻中試測試員劉鳳豔的試驗田，G42、龍粳31、五常稻花香等2600多個水稻品種茁壯成長。 「水稻種植是『高風險行業』，農戶的種植投入大，如一旦產出不達預期，很容易虧本。」劉鳳豔說，自己的工作就是在育種家和農戶之間搭建一道橋梁——幫助育種家篩選出優質高產的品種，為農戶的種植提供技術服務和支撐。 在田間地頭一幹就是30年，每天過著家與試驗田兩點一線的生活，劉鳳豔卻從未覺得辛苦，「水稻育種就像養寵物，每天在稻田觀察每個品種的特性，對我來說是一件很有意思的事情」。 目前，劉鳳豔已經主持育成了8個水稻新品種，填補了建三江生態區無自育審定優食稻新品種的空白，累計推廣面積200萬畝，累計服務育秧棚600棟，水稻本田3萬畝，節約人工成本投入300萬元。此外，她還在短視頻平臺開直播為農民答疑解惑，累計培訓人數達數十萬人。 視線從稻田轉到溫室大棚：在枝頭泛著深紫色光澤的嘉寶果、掛著鈴鐺般果實的蓮霧樹……各色熱帶、亞熱帶水果長勢喜人。 「這是我們『南果北移』的成果。」北大荒建三江國家科技園區副主任汪敏介紹，她和團隊攻克了溫溼度精準調控等關鍵技術壁壘，成功引進並馴化了65種南方特色果樹，不僅改寫了作物種植版圖，更豐富了北方人民的「果盤子」。 「要加快綠色農業發展，堅持用養結合、綜合施策，確保黑土地不減少、不退化」，這是保護黑土地的明確要求，也是園區科研工作者不懈奮鬥的目標。 「實驗室就像黑土地的『醫院』。每年秋收後，我們到田裡取土，冬季在實驗室化驗，再根據結果給種植戶出具不同的施肥建議卡，幫助他們科學合理用肥，以減少過度施肥對土壤的危害。」該園區高級主管趙詩奇說，經過實驗室的多年努力，當地黑土地的有機質含量已經從2018年的4.08%提升到了現在的4.3%。 北大荒的稻浪年復一年湧動，撫遠的蔓越莓帶著黑土地的溫熱銷往全國各地……從田間地頭到溫室大棚，這些紮根祖國北疆的女性身影，正在用汗水與智慧在黑土地上書寫著新時代鄉村振興的動人篇章。
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