中國高校研發昆蟲尺度軟體機器人 可應用於搜救等場景
2025-10-28 20:28 4,397次浏览文/廣州日報全媒體記者何瑞琪 通訊員徐潔芹、李劍鋒 近期，由白紋伊蚊傳播的基孔肯雅病毒在多地點狀散發，清除蚊蟲孳生地、使用殺蟲劑等是目前防控傳播的常見方法。 在廣州市黃埔區一座不起眼的辦公樓內，「蚊子工廠」正開足馬力，周產500萬隻「絕育雄蚊」，以生物技術阻斷蚊媒繁衍鏈，成為阻擊基孔肯雅熱的生物尖兵。這一顛覆傳統的「以蚊治蚊」技術，正構築起了一道獨特的生物防控屏障。 「以蚊治蚊」優勢顯著 在廣州威佰昆生物科技有限公司(以下簡稱「威佰昆」)的生產基地，偌大恆溫恆溼的實驗室中，數百萬蚊卵在營養液中沉浮如細密米粒，自動化機械臂精準分揀蛹蟲，自動蚊蛹雌雄分離機篩選出雄蛹，誤差率低於0.5%，最終羽化得到的雄蚊誤差率低於0.3%。 眾所周知，蚊子在吸食人血的時候順帶傳播病毒，而只有雌蚊會咬人、能吸血，雄蚊不叮人也不吸血。換言之，雄蚊對人類是無害的。那麼，只要在源頭上控制住雌蚊的數量，便能很大程度上控制住疫情。 「『以蚊治蚊』的策略主要是減少白紋伊蚊的數量，技術的核心，是利用沃爾巴克氏體與蚊媒的共生關係。」廣州威佰昆生物科技有限公司副總經理兼技術總監龔君淘介紹，「我們培育出來的蚊子是『益蚊』，也叫『絕育雄蚊』，當攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊與未攜帶該菌的野生雌蚊交配時，由於胞質不相容現象，所產的卵不能正常發育，無法孵化出幼蚊。」 威佰昆首先篩選出穩定攜帶該菌的雌蚊，建立種群，大規模繁育後，再將數十萬計攜帶菌株的雄蚊定期釋放到目標區域。由於雌蚊一生通常只交配一次，一旦與「絕育雄蚊」結合，其產卵便宣告無效。這就意味著，只要經過幾代持續釋放，目標區域的蚊子種群數量會大幅減少，實現種群壓制，從而達到控制蚊媒傳染病的目的。 相較於傳統化學的弊端，「以蚊治蚊」技術優勢顯著：技術高效、生物安全風險極低、綠色無汙染。「最大特色在於精準靶向。」龔君淘強調，「白紋伊蚊是登革熱、基孔肯雅熱的主要傳播者，我們的『絕育雄蚊』僅攻擊同種蚊，不傷及其他昆蟲和天敵，能有效維護生態平衡。」 6—8周內壓制率高達80% 自2015年以來，該公司的「以蚊治蚊」技術已在全國多個區域進行釋放試驗。 在白雲區江高鎮峽石村，這個團隊運用「以蚊治蚊」技術防控登革熱的傳播。按照每平方米釋放5隻「益蚊」的比例，採用滾地毯式釋放策略，每周兩次，每次在村民居住區全方位釋放約100萬隻沃爾巴克雄蚊。數據顯示，試點區域內蚊子密度顯著降低，村內白紋伊蚊的控制率常態化超過90%，7年未發生一例登革熱病例。 「我們團隊已建立了一套精密的釋放策略，一般來說，我們會按照大於5:1的比例釋放『絕育雄蚊』，也就是每發現1隻野生雌蚊，就釋放5隻以上『絕育雄蚊』，這樣能保證野生雌蚊與『絕育雄蚊』交配。」龔君淘說，一般情況下，通過該項技術三周內蚊子數量可減半，6—8周內野生蚊群密度能驟降80%以上。 如今，面對基孔肯雅熱的傳播威脅，「蚊子工廠」再次行動起來。據了解，威佰昆目前已具備每周生產500萬隻雄蚊的強大能力，為應對基孔肯雅熱提供強力支撐。除了應對此次基孔肯雅熱的防控，龔君淘也表示，下一步，將與基層組織合作，持續做好防蚊滅蚊的應急處置工作，同時也會與地方合作，進一步將「以蚊治蚊」工作列為常態化加以推進。
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)。 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許操研究員領導的智能育種攻關團隊自主創新完成，北京時間8月11日夜間，相關成果論文在國際知名學術期刊《細胞》上線發表。 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。 論文通訊作者許操研究員接受記者採訪介紹說，本項研究成果由智能育種攻關團隊與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。 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。 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等方面展現出「人工智慧驅動科學研究」(AI for Science)的重大應用前景。 許操透露，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，未來還將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。(記者 孫自法 製作 劉鵬）
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