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)
暑假本是玩水避暑的好時候,不少人喜歡去野外溯溪、遊泳。近日,廣州醫科大學附屬第二醫院(簡稱「廣醫二院」)收治了一名在野外玩水後出現高熱、胡言亂語病症的13歲男孩,其病因竟是感染了汙水中的鉤端螺旋體。 據廣醫二院感染病科主任醫師羅潤齊介紹,鉤端螺旋體病(簡稱「鉤體病」)是由鉤端螺旋體引起的急性傳染病,病原體主要寄生在老鼠、豬、狗等動物體內,隨尿液排出後汙染水源。人們如果接觸到這類被汙染的水體,特別是皮膚有破損時,更易引發感染。 文/廣州日報全媒體記者翁淑賢 通訊員許詠怡、周騁、李敏 男孩高燒寒戰胡言亂語 查出鉤端螺旋體病 13歲的小銘(化名)入院前高燒、寒戰、胡言亂語,稱大白天看到小人跳舞和閃閃的星星,小銘父母嚇壞了,趕緊將他送到廣醫二院治療。該院兒科副主任醫師溫紅豔考慮是敗血症引起譫妄狀態可能性大,當機立斷建議做血液高通量檢查,結果真相大白——腎臟鉤端螺旋體病「現了形」。 小銘透露,前些天因騎單車摔跤,腿上蹭出幾個破損,隔天又去郊區某溪水營地遊玩,當時皮損尚未癒合。 「小銘血液中的鉤端螺旋體,很可能與接觸過汙染的溪水有關。」溫紅豔分析,鉤端螺旋體藏在汙染水體中,通過未癒合的傷口侵入體內。幸虧救治及時,小銘很快轉危為安。 出現這些信號應及早就醫 羅潤齊指出,夏季氣溫高、雨水多,水體容易被動物尿液汙染,加之人們涉水活動增多,接觸病原體的風險相應上升。她提醒,鉤端螺旋體病的「狡猾」之處在於,早期症狀很像感冒,容易被忽視,但病情可能急轉直下。有「野泳」「溯溪」史出現以下症狀的人,應及早就醫: 初期(感染後1~3天):發熱、全身酸痛(尤其是小腿肌肉)、乏力、頭痛等。 進展加重期:3天後鉤端螺旋體經血管播散至肺、肝、腎、腦等臟器,根據主要受損的臟器不同,患者臨床表現複雜多樣且輕重不一,可分為流感傷寒型、肺出血型、黃疸出血型、腦膜炎和腦膜腦炎型、腎型。小銘的高熱、腎功能下降,就是病情進展的典型表現。 謹記這幾點 遠離「鉤體病」 如何遠離「鉤體病」?羅潤齊給出以下建議: 1. 避免接觸不明水源,皮膚有破損時就更加需要注意,哪怕是小劃痕、結痂未愈的傷口,都可能成為鉤端螺旋體的「突破口」。 2. 如果需接觸不明水源,儘量做好防護再下水,比如穿長筒橡膠靴,戴膠手套,減少皮膚暴露,接觸後及時用肥皂水清洗。 3. 注意環境衛生,減少老鼠等動物的孳生,妥善處理家畜大小便,避免汙染水源。 4. 若接觸過可疑水源後出現發熱、肌肉酸痛等症狀,別當「小感冒」拖延,立即就醫並告知醫生接觸史,早診早治。
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