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)
新華社蘭州8月7日電題:回望星火燎原處 南梁奔向振興路 新華社記者梁軍 「看山水輪流轉日久方長,隨朝流趕時代民富國強……」在甘肅省慶陽市華池縣南梁鎮,窯洞裡傳出莊稼漢悠揚的彈唱腔。走近一看,一名農民懷抱三弦,自彈自唱南梁說唱《新農村變化》。歌聲在山間迴蕩,向遠道而來的遊客講述這裡90餘年光陰的滄桑變化。 盛夏的南梁鎮荔園堡村,田野間,一隊參加暑期研學的孩子正體驗「戰地後勤」農耕活動。入夏以來,南梁迎來旅遊旺季,人們紛紛趕到這裡,聽一堂紅色黨課,走一段紅軍小路,幹一場農耕農活,唱一首革命老歌。 南梁是一片紅色熱土。1934年,中國共產黨人創建了以南梁為中心的陝甘邊革命根據地。這裡後來與陝北革命根據地連成一片,形成了陝甘革命根據地。 硝煙早已散去,革命歲月留給這裡50餘處紅色革命遺址遺蹟。陝甘邊區蘇維埃政府舊址、列寧小學、閻窪子四十二烈士墓等,都得到有效保護。 漫步荔園堡村古城堡,蒼松翠柏間,南梁革命烈士紀念碑巍然矗立。不遠處的何溝門安置小區裡,村民楊志慧在美食館內為遊客衝泡當地特色的黃芩茶。「南梁這幾年發展得好,現在旅遊旺季收益很不錯。」這位10年前帶著全家返鄉發展的茶藝師,話語中滿是對未來的信心。 8月1日,長徵國家文化公園南梁革命根據地核心展示園落成開園,上千名群眾來此參觀體驗。園內開設的「時光郵局」「南梁星火館」,帶領遊客「穿越」革命年代;南梁說唱、剪紙、香包製作等非遺展示展演項目,豐富了紅色老區的旅遊體驗。 在南梁,「窯洞經濟」方興未艾。荔園堡村村民郭翠玲的「紅軍民宿」,由一孔孔老舊窯洞改造而成,土炕上鋪著粗布床單,牆上掛著革命年代的畫報。她說,如今搞旅遊生意,年收入超6萬元,而且掙錢、顧家兩不誤。 酸菜熬洋芋、黃米麵饃饃、蕎剁面,這些「農家飯」成為遊客體驗紅色文化的必選項。「遊客憶苦思甜,在對比中感受山鄉巨變。」飯店老闆白濤濤說,他的小店年均收入達20萬元,還帶動了村裡老鄉就業。 紅色旅遊不僅接地氣,而且緊跟時代發展。遊客戴上VR設備,仿佛穿越到1934年陝甘邊區蘇維埃政府成立的現場;通過AR眼鏡,沉默的文物會「開口」講述背後的故事。這些創新拓展了紅色文化的傳播,令南梁的研學產品吸引了更多年輕人。 當年屬於南梁地區的林鎮鄉豹子川、大鳳川,抗戰時期曾開展轟轟烈烈的大生產運動,一度形成「北有南泥灣、南有大鳳川」的生動局面。大生產運動中,軍民自己動手,豐衣足食,不僅解決了吃飯、穿衣問題,還打破了經濟封鎖。誕生於華池、脫胎於大生產運動的民歌《軍民大生產》自此唱響全國。 鬥轉星移,老區南梁的生產方式日新月異。近些年,華池縣積極推廣發展種、養、菌「三元雙向」循環農業。這是一種綠色生態農業模式,以種植業、養殖業、菌業產生的廢棄物作為資源,在彼此產業之間雙向閉合循環利用。 走進華池縣林鎮鄉食用菌產業園,一摞摞菌棒整齊碼放,空氣中瀰漫著濃鬱的菌香。菌棒生產車間裡,在機械的轟鳴聲中,十幾名工人動作嫻熟地進行著備料、拌料、裝袋、高壓滅菌等工作,合格菌棒源源不斷走下生產線。 這裡主要生產高品質香菇,每年能出菇三茬到四茬,年產量800餘噸,實現年產值1100餘萬元。菌業的袋料經過分解處理後,又成為肥料和飼料,實現了循環利用。 從靠天吃飯到多元增收,從傳統農耕到文旅融合,從粗放發展到綠色循環,南梁人民在這片英雄的土地上譜寫鄉村振興的新篇章。
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