百場活動邂逅閱讀的無限可能 2025上海書展閔行夜讀周邀您共赴書香之約
2026-03-04 11:41 5,754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)
本報訊 (記者毛濃曦 通訊員劉濤 趙宇)傳送、測量、選配、壓裝……走進中國鐵路西安局集團有限公司榆林車輛段榆林檢修車間，一座「黑燈工廠」正高效運轉——空無一人的軸承壓裝間內，兩條智能化壓裝線有條不紊地工作著。步進線平穩移動，將一套合格軸承精確傳送至工位，隨之機械臂默契抓取，為一條匹配的火車車輪裝上強健的「膝關節」，AI攝像頭全程嚴密「注視」著各環節作業質量。 入夏以來，全國多地持續高溫，用電量增大，電煤運輸貨車車源需求也隨之攀升。作為陝北革命老區唯一的鐵路貨車車輛檢修基地，榆林車輛段為「北煤南運」大動脈浩吉、包西鐵路源源不斷地提供優質車輛。 「車輪是鐵路貨車的『承重核心』，其檢修質量直接關乎行車安全與運輸效率。而軸承壓裝，更是輪對檢修中工藝精度要求最高的『咽喉工序』。」榆林車輛段技術科副科長杜世國介紹道。「為此，我們通過信息化、智能化改造，實現從『人控』到『機控』的升級，在提升工藝質量的同時，也降低了職工勞動強度和安全風險。」杜世國說。 據悉，該段投產運行的全自動無人化軸承壓裝生產線為全國首創。這條智能流水線集成了6組機械臂、10臺檢測設備和近300個光感式、接觸式傳感器，通過自動傳送、智能選配、自動壓裝、實時檢測等環節，實現了軸承壓裝全流程的無人化作業。 「過去人工壓裝需要4人協作，提升壓裝合格率存在技術瓶頸。現在只需1人在後臺監控數據，效率和質量卻都得到了大幅提升。」榆林車輛段榆林檢修車間輪軸裝修工胡勇指著屏幕上實時滾動的生產數據說道。 壓裝流水線軸徑擦拭機旁，一條如「心電圖」般的波紋在顯示終端上跳動，設備「心跳」監測系統正實時讀取傳感器數據，採集輸入輸出信號及作業全過程信息，並通過人工智慧算法評估預測設備狀態，為開展「預防性維護」提供依據，徹底改變了傳統「事後維修」模式，有效降低故障率，提升設備可靠性和使用壽命。 與此同時，壓裝間內，18個AI攝像頭對生產線關鍵工序進行全天候智能「盯控」，利用AI圖像識別技術檢測設備壓裝動作是否正確。一旦發現異常，系統立即報警並自動停機，保障了生產線的容錯率和應急響應速度。 自今年全自動無人化軸承壓裝流水線投產以來，該段單套軸承壓裝時間縮短至3.5分鐘，效率較人工作業日均提升64.3%，軸承一次壓裝合格率超98.5%。目前，8600餘套合格軸承已安全壓裝，可滿足超2000輛鐵路貨車使用需求，為迎峰度夏能源物資運輸提供充足車輛保障。
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