下一代人形機器人如何進化 清華教授：更仿生、更像人、更能幹
2025-10-25 01:29 6,819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)
北京8月11日電 題：李約瑟與中國抗戰有哪些少為人知的故事？ ——訪英國劍橋李約瑟研究所訪問學者劉曉 記者 聶芝芯 英國著名科學家李約瑟1943年至1946年間赴華考察，走訪300多所大學、科研和企事業機構，目睹中國人「雖國難當頭、科研不輟」。他用鏡頭和文字記錄了怎樣的中國抗戰精神？他為何被中國人稱為「雪中送炭的朋友」？ 中國科學院大學科學技術史系教授、英國劍橋李約瑟研究所訪問學者劉曉，近年對李約瑟的一手戰時文獻進行了梳理與研究，近日就此接受「東西問」專訪。 現將訪談實錄摘要如下： 記者：1943年正值中國抗戰，英國科學家李約瑟為何要冒險來到戰火紛飛的中國？ 劉曉：李約瑟於1943年2月到達昆明，其來華計劃經過長時醞釀。最早可追溯到1939年與中國留學生魯桂珍的接觸。通過她，李約瑟了解到悠久燦爛的中國文化，激發他對中國古代科技與社會研究的興趣。 全面抗戰自1937年打響，魯桂珍老家南京遭受大屠殺。李約瑟夫婦非常了解中國人民的苦難，曾向中國使館請求赴華訪問。但在戰況危急關頭，李約瑟實際上無法成行。 太平洋戰爭爆發，美英對日正式宣戰，英國開始重視英中之間的關係，李約瑟隨之進入高層視野。由於科學的中立性以及在戰爭中的重要價值，其外交作用顯現。李約瑟作為劍橋大學教授和皇家學會會員，正式獲得外交官身份，擔負起戰時外交工作。 穿軍裝的李約瑟。受訪者供圖 記者：李約瑟目睹中國人在艱苦環境下搞科研，為抗戰出力，中國人的戰時精神面貌如何打動李約瑟？ 劉曉：李約瑟最初懷著同情和援助的心態來華，但他看到中國科學家和教育工作者在極為艱苦條件下，依然保持頑強的意志和高昂的熱情，他逐漸從感動到敬佩，發自內心支持中國人民。 昆明是當時中國重要對外通道，聚集眾多重要機構。李約瑟參觀了南遷的北平研究院物理學研究所，看到該所完全轉向戰時工作，設有光學工廠，給盟軍空軍製造水晶振蕩片。他們從美孚油桶上剪下一片片馬口鐵皮圓盤，用榔頭敲打成薄片，然後放在腳踏機械上令其飛速旋轉，便可切割水晶。 在西南聯合大學的實驗室，李約瑟看到：細胞核染色用的蘇木精買不到，就從雲南土產蘇木中提取；顯微鏡的載片不夠，就切割被空襲震破的窗玻璃代替……他還得知，物理學家趙忠堯用冒著生命危險，從北平清華大學帶出來的50毫克鐳，做了些人工(中子)放射性元素實驗，他認為這代表了一種「知其不可為而為之」的精神。 「中央防疫處」生產抗戰急需的血清和疫苗，成功試製青黴素。在李約瑟看來，疫苗工廠的故事「本身就是一首史詩」，瓊脂通過特殊處理而能夠重複利用，是最體現防疫處頑強精神的典型做法。 本想潛心從事科學史研究的李約瑟「覺得道義和物質援助的需要太迫切了」。因此在抵達重慶後，李約瑟向英國文化委員會撰寫報告，提出成立中英科學合作館開展援華工作。李約瑟很快收到倫敦的批准，迅速列出考察途中記錄的中國科技機構急需物品清單。 記者：李約瑟為戰時中國科學和教育做了什麼，而被中國人稱為「雪中送炭的朋友」？ 劉曉：抗戰後期，古老中國的新生科學力量近乎「奄奄一息」，李約瑟首要任務是鼓舞士氣和提供急需援助。 經倫敦批准，李約瑟可利用「駝峰航線」運送中國科學家急需補給。他在來華的美軍運輸機上分配到足夠空間和噸位，按其要求從加爾各答採購的物資便會運來，至少每周一次，由英國政府承擔運輸費用。中國後方的大學也受益於英國饋贈。 這些物資包括科技圖書、期刊、縮微膠捲和科學儀器。許多散布到窮鄉僻壤的大學和機構，大量藏書丟失，李約瑟贈送的6775冊圖書無異於雪中送炭。167種英國科技、醫學雜誌以縮微膠捲的形式送到中國。科學合作館為中國大後方的實驗室提供緊急科學器材供應服務，辦理了333份訂單，對維持科研活動作出切實貢獻。 李約瑟在戰時條件下重建了科學的聯絡渠道。他在《自然》雜誌上發表文章，介紹每次旅行看到的不同地區的科學技術概況，中國《科學通訊》等刊物被送到西方散發或轉載。他還直接推薦中國研究論文向國外著名刊物投稿，向西方推送了139篇手稿，接受率達86%。 他還為中國科教機構提供諮詢意見。在重慶，他的團隊至少做過100次演講，在旅行途中共計做過123次科學講座。這些講座中除了學術內容外，還有關於戰時科學的動員、加強國際聯絡等切中要害的建議。 1943年李約瑟、吳作人在敦煌合影。受訪者供圖 記者：二戰結束後，李約瑟推動「以科學促和平」、推動國際科學合作。中國之行產生何影響？ 劉曉：李約瑟的戰時來華使命中，推動國際科學合作一直佔據優先位置。他認為，此次大戰催生了一種不同以往的國際科學的有組織聯絡，即「科學合作館」。 他到昆明發表的第一場演講即關於科學的國際合作，將最先進的應用科學與純科學，從高度工業化的西方國家輸送到工業化程度較低的東方國家。中英科學合作館設於大後方重慶，協助中國科學家開展正常的科學活動，改善工業落後狀況。戰後根據聯合國科教文組織決議，全球範圍內多處科學館設立，均在較不發達地區。 李約瑟在重慶期間，與八路軍辦事處的周恩來建立真摯友誼，發自內心地認同中國應該走社會主義道路。抗戰勝利之際的北方之行，他就有親自前往延安的考量。李約瑟被視為中國人民的真正朋友，1949年後成為中國與西方聯繫的重要紐帶。 記者：您對李約瑟及抗戰時期中國科技史的研究，足跡跨越東西，發掘出哪些新資料？ 劉曉：這項研究工作結合李約瑟的日記和照片，圖文並茂展示戰時中國科學的全景，完成《李約瑟鏡頭下的戰時中國科學》一書。我們從英國李約瑟研究所收藏的1400多張相關照片中，選用了800多張，很多照片是首次與公眾見面。 通過整理和解讀李約瑟的一手戰時文獻，包括論文、日記、報告和通信，我們重新釐清了一些重要問題，例如李約瑟身份權限、物資保障，也對其來華路線進行勘誤。 從中我們看到李約瑟逐步深入認識中國科技、文化的進程。他通過與中國學者的交往，找到志同道合的朋友，其國際科學合作事業也得到他們支持——許多中國人戰後進入聯合國教科文組織任職。 更多的人，在以後更長的歲月中為李約瑟寫作《中國科學技術史》提供重要幫助。1982年9月，李約瑟訪華時談及擬籌建東亞科學圖書館，數日內即得到愛國華僑捐款64萬英鎊。同年10月23日，全國科學技術獎勵大會召開，《中國科學技術史》被評為自然科學一等獎，李約瑟是首位獲此獎的外國人。(完) 受訪者簡介： 劉曉。受訪者供圖 劉曉，中國科學院大學科學技術史系教授，英國劍橋李約瑟研究所李氏基金訪問學者，中國科學技術史學會常務理事。研究方向為近現代科技史、國際科技交流與合作、中國科學院院史，著有《李約瑟鏡頭下的戰時中國科學》《何澤慧傳》《國立北平研究院簡史》等。
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