「算力聚勢 智能未來」 2025數博會謀算力賦能千行百業新路徑
2025-11-03 15:21 2,726次浏览2024年11月28日，一條環繞塔克拉瑪幹沙漠邊緣、全長3046公裡的綠色阻沙防護帶宣告全線貫通，標誌著世界最長的環沙漠生態屏障正式建成。這項歷時40餘年的接續奮鬥，終於在沙漠外圍築起了一道堅實的「綠色長城」。 目睹此景，許多人心中或許會湧起這樣的期待：「我們幹了這麼多年，種了這麼多樹，沙漠總該變小了吧？」然而，現實給出的答案令人意外。 國家林業和草原局河西走廊—塔克拉瑪幹沙漠邊緣阻擊戰專家組組長、中國科學院新疆生態與地理研究所研究員雷加強說：「塔克拉瑪幹沙漠總面積約33.76萬平方公裡，並未顯著縮小。」 那麼，在沙漠本體面積未減的情況下，投入如此巨大的人力物力，意義究竟何在？ 回答這個問題前，我們先來認識一下沙漠。 沙漠是地質時期氣候乾旱的產物，其特徵表現為地面完全為沙丘所覆蓋，氣候乾燥，植物稀少。 按沙丘穩定性分類，沙漠可以分為流動沙漠、半固定沙漠、固定沙漠。流動沙漠，沙丘基本無植被固定，受風力作用不斷移動；半固定沙漠，沙丘表面有少量植被，植被覆蓋率約10%—30%，整體不移動但局部沙面可能移動，移動速度較慢；固定沙漠，沙丘被植被覆蓋率>30%，沙丘整體不移動，多分布在沙漠邊緣或氣候相對溼潤區域。 沙漠的流動性持續威脅著人類定居點，構成了持久的挑戰。歷史上，遊牧民族通過「逐水草而居」的遷徙模式被動適應沙丘的變遷；而現代社會固定的生產生活模式，則使人類在面對沙丘移動時顯得更加脆弱。然而，人類並未選擇被動接受，始終在主動作為。 這種威脅在塔克拉瑪幹沙漠表現得尤為顯著。作為中國最大的沙漠和世界第二大流動沙漠，其85%以上的沙丘處於流動狀態。流動沙丘年移動速度通常在幾米至幾十米之間，歷史研究推測曾出現過一年移動超百米的極端情況，治理難度極大。 相比之下，古爾班通古特沙漠作為中國面積最大的固定、半固定沙漠，植被覆蓋度較高，生物結皮發育廣泛，整體較為穩定，基本不會向外擴張對周邊造成嚴重影響。 沙丘移動帶來的直接危害，在塔克拉瑪幹沙漠南緣清晰可見。位於此區域的和田地區策勒縣，就曾因風沙侵襲被迫進行三次搬遷。至二十世紀七八十年代，流沙一度逼近縣城僅1.5公裡，流沙掩埋農田村莊，乾熱風、沙塵暴導致作物死亡、農業減產。 區域風沙危害的源頭與影響範圍同樣巨大。河西走廊—塔克拉瑪幹沙漠邊緣區域，被學界認為是我國北方風沙活動最頻繁、災害最嚴重的沙塵源區之一。 新疆氣象局正研級高工何清認為，塔克拉瑪幹沙漠大約20%懸浮沙塵可長距離輸送影響河西走廊，部分浮塵可隨高空西風氣流影響下遊黃土高原、華北平原等地。 面對日益嚴峻的形勢，治沙便從可選項變成保障生存發展的必選項。 過去為何鮮見大規模治沙？ 雷加強認為，在生產力發展水平較低的階段，人類活動與沙漠之間存在廣闊的自然緩衝地帶，衝突並不凸顯。隨著人口增長與經濟發展，人類活動不斷向沙漠邊緣推進。特別是上世紀中葉以來，部分地區在生態脆弱的過渡帶進行過度開墾和超載放牧，導致原本固定的沙丘被重新活化。「人沙過渡帶」被急劇壓縮甚至消失，原有的生態平衡被打破，沙漠的流動性從一種自然現象，演變成了對人類生產生活的直接現實威脅。 治沙就是要消滅沙漠嗎？ 「治沙絕非要消滅沙漠。」雷加強說，作為山水林田湖草沙生命共同體中的一員， 沙漠是地球陸地生態系統不可或缺的獨特組成部分。治沙的根本在於遏制流沙對人類生存空間的侵襲，穩固「人沙過渡帶」，保障綠洲安全，最終實現「人沙和諧」。 其實，無論是過去綠洲防護林體系建設還是當前的「鎖邊」工程都是這一理念的具體實踐。 1978年，「三北」防護林工程啟動，新疆開啟大規模防沙治沙工程。 國家荒漠—綠洲生態建設工程技術研究中心副主任李生宇介紹，依託「三北」防護林工程，新疆在和田縣、且末縣、莎車縣等地構建了綠洲綜合防沙體系，體系內部採用「窄林帶+小網格」結構，外圍則喬灌草相結合，形成生態安全屏障，有效遏制了流沙對綠洲村莊和農田的侵蝕，保障了農業生產。 2000年左右，隨著滴灌技術與寄生植物人工接種技術的突破，治沙模式發生了根本性轉變：從單純投入轉為「固沙—增收」雙贏模式，拓展了「綠富同興」的治理路徑。 近年來，和田地區的治沙實踐充分印證了這一模式。「草方格固沙+灌木種植」成效尤為顯著：草方格沙障如同大地鎧甲，將肆虐的流沙牢牢鎖住；方格內生長的耐旱灌木根系深扎，使裸露沙丘逐漸披上綠裝。而在沙漠—綠洲的生態過渡帶中，依託夏季洪水灌溉的檉柳、胡楊等植物密匝成林，形成綿延的綠色鎖邊林，不僅有效阻截了風沙侵襲，更重塑了人沙邊界。 尤為重要的是，沙區人民在這些固沙先鋒植物的根部成功種植名貴中藥材肉蓯蓉，在穩固沙丘、守護綠洲的同時，獲得了可觀的經濟收入，具有顯著的生態效益與經濟效益。 但面對浩瀚無垠的塔克拉瑪幹沙漠，這條綠色防線的覆蓋範圍究竟如何？一組數字揭示了鮮明的對比：2025年和田新增造林47萬畝(約313平方公裡)，僅佔塔克拉瑪幹沙漠總面積(33.76萬平方公裡)的0.093%。「好比120平方米的房子，陽臺擴建0.02平方米，不能說整個房子變大了。」雷加強說，因此，沙漠本體面積保持穩定——雖受自然氣候波動或局部人類活動影響，邊緣可能出現微幅進退，但整體基準規模相對穩定。 「治沙的最終目的，並非要縮小沙漠面積。」雷加強說，核心在於保護人類生存環境，守護家園，保護我們的農田、村莊、道路等基礎設施免遭沙害，拓展未來的生存發展空間。 近年來，新疆各地治沙堅持 「保護優先、科學治理、因地制宜、生態與經濟雙贏」 的核心原則。以水資源承載力為基礎，分區分類施策，統籌工程與生物措施固沙，同步發展生態產業，實現生態屏障鞏固與民生改善協同推進。 比如，新疆在塔克拉瑪幹沙漠等區域推廣的光伏項目，形成了 「板上發電、板下固沙」的創新模式：光伏板相當於高立式沙障，可降低風速，削弱風沙挾沙能力；清洗光伏組件的廢水用於灌溉植被，節水效率提升40%，實現資源循環利用。 但不少人也提出了質疑，原本相對穩定的荒漠地表，經過幾十年形成了一層土壤結皮，可有效減緩風沙移動。在上面建光伏板，會加重土地沙化。 雷加強認為，塔克拉瑪幹沙漠雖蒸發極為強烈，地下鹹水儲量巨大，光伏電站恰好解決了生態修復區的抽水用電問題，保障植物平穩度過脆弱成長期。通過樁基架空技術可避免地表擾動，保護荒漠結皮完整性，實現新能源開發與生態保護的雙贏。 尋求動態、可持續的「人沙和諧」 雷加強指出，治沙的終極目標在於尋求一種動態、可持續的「人沙和諧」。塔克拉瑪幹沙漠綠色阻沙防護帶的建成，正是這一理念的生動實踐與美好印證。 這道新建的綠色屏障，不僅有效抵禦了風沙對綠洲的侵襲，更意外地為塔裡木兔等野生動物提供了棲息地，成為候鳥遷徙的重要驛站。這深刻詮釋了「人沙和諧」的內涵——人類在守護家園安全的同時，也為其他生命拓展了生存空間，共同維繫了區域生物多樣性。 雷加強認為，實現這種和諧，核心在於科學認知與動態平衡：既要尊重沙漠固有的流動屬性及其生態價值，也必須穩固人類賴以生存的綠洲「安全區」。這種和諧並非僵化狀態，其平衡點如同一個「動態的槓桿」，會隨著氣候變化、人類活動強度以及科技水平的提升而不斷調整。 要維繫這一動態平衡，關鍵在於治理理念的升級：從傳統的、單一的治沙模式，全面轉向「全鏈條、全要素、全流域」的系統治理模式—— 「全鏈條」治理：統籌保護、預防、治理與利用。強調非見沙就治，需系統考量，物盡其用。 「全要素」治理：核心是打好「水仗」。保障生態用水是基礎前提，同時需系統性地統籌治山、治水、治鹽鹼等關鍵要素，形成合力。 「全流域」治理：強調整合空間尺度，統籌上遊山區水源涵養與生態治理、中遊內河流域綜合管理、下遊綠洲防護體系構建以及沙漠邊緣帶治理。保障下遊生態用水是維繫全鏈條健康的關鍵。 此外，治沙工程必須高度注重可持續性與可經營性，避免陷入「邊治理、邊破壞」或「今治明毀」的困境。積極探索沙區特色產業發展路徑，如發展沙生經濟植物種植與加工、生態養殖、沙漠文化旅遊等，將生態效益與經濟效益緊密結合。這不僅能為治沙提供持續動力，也能有效調動群眾參與的積極性，構建治沙長效機制。 更值得關注的是，沙漠本身作為一種獨特且寶貴的景觀資源，其價值正被重新審視。塔克拉瑪幹沙漠被譽為「天然沙丘博物館」，已成為重要的國際文旅探險目的地。「保護沙丘景觀就是保護特色資源與未來潛力」的理念日益成為共識。未來，科學探險、文旅研學等新興業態的發展，將更充分地釋放沙漠蘊藏的生態、科研與人文價值。 治沙是一項滾石上山的艱巨事業，充滿複雜性與長期性。如同逆水行舟，不進則退。人類活動對自然系統的擾動，會激發自然力持續尋求恢復「原狀」的動力，稍有鬆懈，流沙便可能捲土重來，導致沙丘活化等風險。 在這條追求「人沙和諧」的永續之路上，每一株頑強生長的固沙植物，每一寸艱難拓展的綠色疆域，每一道精心構築的科學屏障，都在宣告：治沙的終極目的並非徵服自然，而是守護人類家園，探尋一條與自然共榮共生的可持續發展之路。 浩瀚的沙海，是地球自然本底的見證；邊緣蜿蜒生長的綠色長城，則是人類以智慧、韌性與共生決心鑄就的生態豐碑。未來，人與沙的故事還將繼續書寫，我們當以更加堅定的信念和科學的方法，共同續寫「人沙和諧」的新篇章。(文/謝慧變)
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)
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