貴州黔西：十裡田疇稻花香
2025-10-24 02:19 7,756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)
米飯是餐桌上的重要主食，在每天的飲食中佔據了相當重要的地位。一頓飯可以沒有肉肉，但怎麼能沒有米飯呢？ 可是，有一部分人卻不敢吃米飯，畢竟米飯是高 GI 食物，容易升血糖。於是，為了迎合這部分人的飲食喜好，市面上出現了很多控糖相關的產品，比如控糖大米。它到底咋樣？有必要買嗎？生活中哪些做飯行為能幫我們控糖呢？ 市面上的控糖大米有用嗎？ GI 值是衡量食物引起餐後血糖反應的一項有效指標，數值越高越不利於控血糖。 我們平時吃的大米飯 GI 值較高，普遍在 71~90 不等，屬於高 GI 食物。所以控糖大米的出現，著實讓有控血糖需求的小夥伴們驚喜不已。既能滿足大口吃米的需求，又不至於餐後血糖飆升，簡直讓人興奮。 大米的主要成分是澱粉，澱粉是個比較龐大的家族，分為三類： 快消化澱粉：在小腸內 20 分鐘內可以被消化吸收，如烤馬鈴薯、熟香蕉等。 慢消化澱粉：在小腸內 20~120 分鐘可以被消化吸收，如天然玉米澱粉。 抗性澱粉：在小腸中不能被消化吸收，不會轉變為糖分，具有一定的控糖作用。它存在於種子、穀物以及放涼冷卻後的某些主食當中。比如冷米飯，抗性澱粉含量會比熱騰騰的時候高一些。 抗性澱粉也算是一種膳食纖維，它雖然在小腸中不能被吸收利用，但在 2h 後可到達結腸並被結腸中的微生物菌群發酵。這個過程會產生短鏈脂肪酸，降低腸道 PH，減少了腸道內病原體的數量，增加腸道中益生菌的數量，有利於預防結腸疾病。抗性澱粉還具有降低血液膽固醇、降低肥胖風險以及利於控血糖等益處。 控糖大米之所以能控糖，其特點就在於抗性澱粉含量顯著高於普通大米，也具有相對更低的 GI 值。我們吃的大多數品種稻米抗性澱粉含量均在 1% 左右，只有少數接近 3%，而控糖大米是比較特殊的水稻品種，抗性澱粉含量大多超過了 3%，比如浙輻 201、降糖稻 1 號、功米 3 號，其抗性澱粉含量分別約為 3.6%、10%、10% 以上。其中，功米 3 號品種的控糖大米在市面上很受歡迎。 所以，控糖大米的確能更好地控糖，但口感可能偏硬，不是很好吃，價格也比較高，幾乎是普通大米的 5 倍甚至更高。對於經濟條件雄厚的家庭來說還好，一般家庭還真吃不起。 咱們其實也沒必要追求價格昂貴的控糖大米，完全可以就吃普通大米，只需要在蒸米飯的時候做出一些改變，就能幫你控血糖。 蒸米飯1個改變，幫你控糖 米飯+雜豆：有研究發現，將黑豆、鷹嘴豆、花芸豆、黑芸豆與大米一同食用可顯著降低餐後血糖反應，用扁豆替換一半米飯，可使餐後血糖反應下降 20%。 這是因為，雜豆屬於低 GI 食物，抗性澱粉含量顯著高於精白米，還含有豐富的膳食纖維、植物蛋白等成分，用它們來替代部分大米蒸米飯，能更好地控制血糖，有益於預防糖尿病和心腦血管疾病。 米飯+燕麥米：將全粒燕麥和去種皮燕麥分別與米飯 1:1 混合煮製時，無論是常壓煮製還是壓力烹調，其 GI 值均顯著低於白米飯。 這主要歸功於燕麥中的 β-葡聚糖，它屬於水溶性膳食纖維的一種，能吸水膨脹，吸水後還具有較高的黏度，在胃中能夠延緩食物排空的速度，減緩消化酶對碳水化合物的水解，並且抑制葡萄糖在小腸內的擴散和吸收，進而減緩葡萄糖吸收入血，減緩餐後血糖的上升速度，有助於維持血糖平穩。 米飯+玉米：玉米的 GI 值只有 55，屬於中等 GI 的食物，和高 GI 的大米混合能降低整體的 GI 值，有利於延緩餐後血糖的上升。同時，玉米還含有豐富的膳食纖維、維生素 B 族、玉米黃素，鉀和鈣的含量也不錯。 米飯+糙米：印度學者在超重者中發現，吃糙米飯與吃白米飯相比，日平均血糖面積降低了 19.8%，吃糙米雜豆混合飯降低了 22.9%，且胰島素敏感性均得到提高。 與精米相比，糙米被種皮包裹，既能阻礙水分進入，也能妨礙澱粉粒膨脹，從而降低了糊化程度，而且糙米豐富的膳食纖維可以增強飽腹感、延緩胃排空，從而降低了餐後血糖反應。此外，籽粒外層較高的抗營養因子(植酸、多酚等)可能也是導致澱粉消化緩慢和血糖反應降低的原因。 不過，需要注意的是，很多人吃糙米習慣先浸泡一夜，從控血糖角度考慮不太建議這樣做。糙米提前浸泡一夜，會促進米的糊化，從而導致消化吸收率增加，其 GI 值可與米飯接近或相當，只需要在吃之前短時間浸泡 1~2 小時即可。 這樣吃米飯，控糖效果更好 1 吃米飯搭配它們 米飯+蛋白質食物：在以碳水化合物為基礎的膳食中添加蛋白質有助於降低血糖反應。也就是說，與只吃米飯相比，同時搭配雞胸肉、豆腐、牛奶、大蝦、雞蛋等富含蛋白質的食物，有助於延緩餐後血糖。 米飯+蔬菜：蔬菜富含膳食纖維，不僅能增強飽腹感、延緩胃排空，吃的時候還需要仔細地咀嚼，增加了進食時間。蔬菜中的多酚類物質還能抑制碳水化合物消化酶的作用，比如α-澱粉酶、α-葡萄糖苷酶。 需要注意的是，建議搭配非澱粉類的蔬菜，比如小白菜、菠菜、空心菜等綠葉菜，或者茄子、西紅柿、冬瓜等瓜茄類蔬菜等都可以。 2 餐前可吃它們 每餐的餐前吃點水果，也許能幫你更好地控血糖。 有研究以超重肥胖人群為研究對象，以含 15 克可利用碳水化合物的蘋果、甜橙和梨分別作為餐前負荷食物，以含 50 克可利用碳水化合物的白米飯為正餐食物，以白米飯餐前飲水作為對照。 結果顯示：餐前 30 分鐘額外攝入含 15 克可利用碳水化合物的蘋果、甜橙、梨 3 種水果，均能在一定程度上更好地控血糖，蘋果和甜橙的效果優於梨。在攝入水果的重量上，研究中為 134~240 克。 總結 控糖大米並非智商稅，相比於普通大米抗性澱粉含量更高，控糖效果更好，但價格昂貴，並非最優選擇。其實，家家戶戶吃的普通大米，只要蒸米飯的時候合理搭配，完全可以達到比控糖大米更好的控糖效果，經濟實惠，好吃不貴，快給家人安排起來吧。 策劃製作 作者丨薛慶鑫 註冊營養師、中國營養學會會員 審核丨阮光鋒 科信食品與健康信息交流中心副主任、中華預防醫學會健康傳播分會委員 策劃丨一諾 責編丨甄曦 審校丨徐來、張林林
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