首個全國科普月 中國科技館打造科學嘉年華展現科創科普「兩翼齊飛」
2025-11-01 01:57 2,698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)
編者按： 習近平總書記在浙江工作期間，親自部署實施文化大省建設「八項工程」。本端推出「習近平在浙江的文化故事」，讓我們循跡溯源，感悟偉大思想蘊含的科學真理價值、強大精神力量、博大文化情懷。 21世紀初，浙江有些農村流傳一句話：「千年不聽鑼鼓響，萬年才見戲開場。」農民精神文化生活貧乏現象凸顯。 2005年6月，在全省宣傳文化系統調研座談會上，習近平逐一列舉看到的問題：不少農村文化陣地缺設施、缺經費、缺人才、缺內容，一些偏遠農村甚至無法收聽收看廣播電視節目…… 這次座談會後，「錢江浪花」藝術團成立了。52歲的陸湘漢奉命開出文藝大篷車，為基層群眾送演出。 「『錢江浪花』，名字是習書記定的。他還設了目標，五年之內，藝術團要走遍全省鄉鎮。」陸湘漢回憶說。 在省委支持下，全省文藝院團紛紛響應，當家臺柱子、梅花獎名角和七藝節精品，都到「大篷車」上亮相，在百姓家門口演出，村民們喜出望外。 龍洋鄉的故事打動了我們—— 一次，「大篷車」開赴遂昌縣龍洋鄉。快到時，遇到山體塌方，車過不去，演出要取消了。演員們給村裡打電話。 村民們一聽就急了，掛了電話，拿上繩子、扁擔，跳上手扶拖拉機，很快趕到了。 大家二話不說，扛起道具，挑著設備，翻山越嶺，奔向村裡。還有一個孕婦，大著個肚子，拿起演員的服裝包就往村裡走。 村口，男女老少等在寒風裡，備好了熱茶、麵條、黃粿糕。演員們感動了。兩個多小時的演出，他們亮出「十八般武藝」，喝彩聲不斷，村民的巴掌拍得通紅…… 這是一場雙向的奔赴——村民們得到了文化的食糧，文化從農村得到了豐富的滋養。 像這樣「用肩膀抬來的演出」，習近平批示肯定：特色鮮明，形式多樣，貼近基層，富有實效。 「那天我到省行政中心拿批示。剛要走，工作人員說習書記在等我……」陸湘漢有些激動。 辦公室裡，習近平用力握住陸湘漢的手：「感謝你們為農民做了很多好事！希望你們認真總結，不斷完善，把更多的精彩節目送到農村。」 這次見面，讓陸湘漢幹勁兒更足了，下鄉的腳步更勤了。20年間，「錢江浪花」送演出5000多場，吸引觀眾1000多萬人次…… 「錢江浪花」前浪帶後浪——20年來，農家書屋、文化禮堂、鄉村博物館……如雨後春筍，讓村民「放下筷子就想去」，還引得無數城裡人慕名而來。 (潮新聞 浙江日報採訪組)
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