科學家將鋰電池續航能力提高2至3倍
2025-11-26 11:14 6,916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)
央視新聞客戶端消息(新聞聯播)：長江、黃河是中華民族的母親河，孕育了源遠流長的華夏文明。習近平總書記強調「長江、黃河流域是生態文明建設的主戰場」。黨的十八大以來，通過實施一系列重要舉措，長江、黃河的生態保護治理取得顯著成效，母親河重現生機、活力。 長江流域湖北鄂州梁子湖畔，夜幕降臨，上百萬隻螢火蟲吸引著絡繹不絕的遊人。 付新華帶領的團隊已經連續20年監測螢火蟲的遷徙與生存狀況。 研究團隊的高感光監測儀和AI追蹤識別技術記錄下了長江中下遊十多個水棲螢火蟲種群的「足跡」，自2016年起，對水環境最為敏感的一類水棲螢火蟲，種群規模持續擴大，十年間，數量增長了10倍以上。 而在萬米高空中，遙感衛星也感知著螢火蟲周邊長江水質十年間的變化。 這是2015年4月拍攝於湖北鹹寧段長江幹支流的遙感衛星影像，黃色越深表示主要汙染物總磷的濃度越高；而這是今年4月同一江段的影像，顏色已由黃轉青，表明總磷濃度大幅下降。 十年間，長江流域近萬家化工企業「關改搬轉」。汙染源減少的同時，監管排汙口的「天網」越織越密。 截至2024年底，長江經濟帶累計排查了14萬公裡河湖岸線，查出入河排汙口18萬餘個，整治完成率約90%。 最新數據顯示，長江幹流連續5年全線水質保持Ⅱ類。 從水系密布的長江流域往北，與長江同源共生的黃河，十年間也經歷著生態的蛻變。 今年夏天，黃河中遊的萬家寨、三門峽、小浪底水利樞紐聯合進行了第30次調水調沙作業。 在小浪底水庫上遊的潼關水文站，在線光電測沙儀用光線穿透黃河水，感知著其中泥沙含量的變化。我們發現，這裡流過的每立方米黃河水中，泥沙含量從多年平均值27.5公斤減少到2024年的5.76公斤。 而黃河泥沙逐年減少的關鍵就在黃土高原。 從高空俯瞰黃土高原溝壑，我們看到了為攔截洪水、泥沙而建的淤地壩。如今，黃河流域已經有5.83萬座淤地壩，累計攔沙74億噸。 2024年，黃河輸沙量較此前多年的均值減少超八成。當長江入海口的衛星影像褪去昔日的渾濁，當黃河三角洲蛻變成群鳥翔集的生態樂園——母親河的煥新重生不僅讓流域居民共享生態福祉，更鑄就了中華民族永續發展的「綠色脊梁」！
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