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)
吃得健康能預防心腦血管疾病。《中國居民膳食指南》等各類心腦血管疾病、三高指南均明確指出,健康飲食可預防和控制心腦血管疾病,不健康飲食則會增加患病風險。 那麼,哪些食物更健康,哪些要少吃呢? 01 少吃這7種食物 鹽 每人每天吃鹽不宜超過5克。同時要儘量避免含隱形鹽較多的食物,比如醬油、醬、味精等調味品,罐頭、海米、香腸、臘肉、方便麵等。 肥肉 避免經常食用過多的動物性脂肪,過多的脂肪會升高血脂。 內臟 含膽固醇較高的食物也要少吃,過多的膽固醇會升高血脂。 精細糧 主食中的精細糧建議不超過1/2,應逐漸增加粗糧雜糧比例,減少精細糧(如大米粥、白米飯、精細麵食)的佔比。 加工肉 加工肉中的鹽超標,亞硝酸鹽也可能超標,要嚴格控制。這類食物不僅含有較多的鹽,而且油脂過度氧化,存在食品安全問題,常吃會帶來健康風險。 飽和脂肪酸 例如牛油、羊油、豬油等都要少吃。動物油的飽和脂肪酸含量較高,根據我國《中國居民膳食指南(2022)》的推薦,飽和脂肪酸需要控制攝入量。 反式脂肪酸 很多點心、油炸食物、代可可脂巧克力、奶糖、雪糕、冰淇淋、奶茶、咖啡伴侶等都是反式脂肪酸含量較高的食物。 中國營養學會曾發文表示,攝入過多反式脂肪酸會增加心血管疾病的發生風險。反式脂肪酸可升高低密度脂蛋白膽固醇(俗稱壞膽固醇),降低高密度脂蛋白膽固醇(俗稱好膽固醇),從而增加心血管疾病死亡風險。 最後要說,不管什麼食物,都七八分飽足矣,千萬不要過飽,不要撐著。 當然,強調少吃,不是絕對不能吃,一定要控制量。因為上述食物吃得過多,會大大增加三高和心腦血管疾病的風險,也就是咱們平時說的「增加血管垃圾」,更容易引起血管堵塞。 02 多吃這10種食物 魚肉 1周至少吃2次魚肉。DHA是一種不飽和脂肪酸,還能預防心腦血管疾病、抗炎、抗氧化。青花魚和三文魚都是富含DHA的食物,只需要吃50克的青花魚或者三文魚就完全能滿足一般人群每天對DHA的需求量。 粗糧雜糧 粗糧雜糧佔到主食的1/3以上。 牛奶 每人每天300~500克奶製品。研究發現,雖然全脂乳製品中含有較高的飽和脂肪,但它們能提高高密度脂蛋白膽固醇水平,對身體有益。 當然,對於肥胖、高脂血症或心血管疾病風險較高的人群,建議選擇低脂或脫脂奶來減少脂肪攝入,對於其他人則可根據喜好選擇。 豆製品 建議大豆(幹豆)每天25克,或相當量的豆製品。大豆異黃酮主要存在於豆製品中,屬於植物雌激素。它是豆製品中的生物活性成分之一,具有抗氧化、改善和預防骨質疏鬆、保護心血管等作用。 不同豆製品中,大豆異黃酮含量,腐竹>豆乾>豆皮>豆腐>豆瓣醬>豆乳>豆漿>豆腐乳。 水果 天天有水果,每人每天200~350克。維生素C除了抗氧化等,還有助於預防心血管病。新鮮的蔬果中含有豐富的維生素C,比如甜椒、苦瓜、小白菜、獼猴桃、西柚、橙子、橘子、草莓等。 蔬菜 餐餐有蔬菜,每人每天300~500克。澳大利亞西澳大學發表在《營養學》期刊的一篇綜述顯示,不同種類的蔬菜含有不同的活性成分,由此產生對心血管的不同影響。若能吃足蔥屬植物、十字花科蔬菜、綠葉蔬菜、黃橙紅色蔬菜和豆科植物,會對心血管起到一定保護作用。 蔥屬植物,如青蔥、蒜、洋蔥、韭菜等; 十字花科蔬菜,如大白菜、西蘭花、捲心菜、蘿蔔等; 綠葉蔬菜,如菠菜、芹菜、茼蒿、油菜、空心菜等; 黃橙紅色蔬菜,如番茄、胡蘿蔔、紅薯、南瓜等; 豆科植物,如大豆、豌豆、芸豆、四季豆等。 堅果 建議每人每周吃50~70g堅果(即每天10g左右)。我們常吃的堅果,油雖然大,但是以不飽和脂肪酸為主。研究顯示,適當的不飽和脂肪酸不但不會升高血脂,還有利於血脂代謝、控制甚至降低血脂,在一定程度上利於動脈粥樣硬化的控制,也就是減少血管垃圾。所以適當吃堅果有利於預防心血管疾病。 咖啡 適當的咖啡利於健康,健康人群可保持適量飲用,孕婦、失眠或胃腸敏感者需謹慎。2024年11月,哈爾濱醫科大學研究人員發表在英國期刊《BMC醫學》上的一項研究表明,上午(8點~12點)喝咖啡的糖尿病患者,全因死亡風險、心血管病風險和心臟病死亡風險均有所降低。 專家建議,健康成年人每日咖啡因攝入量不應超過210~400毫克(相當於3~5杯咖啡)。 茶 經常喝茶對身體有諸多好處,有多項研究曾指出,經常喝茶可降低患癌、中風、高血壓、心血管病、痴呆、死亡等風險。日常可以適量喝點茶。但不宜大量飲用濃茶。 辣椒 喜歡吃辣,吃完辣沒有不舒服的,可以繼續吃辣,利於健康。 研究顯示,辣椒中的辣椒素具有潛在的心臟保護和抗腫瘤作用,與每周吃辣不到一次的人相比,每周食用6~7天辣椒的人死亡率相對降低了14%。食用辛辣食物可降低心臟相關疾病的死亡風險,但辣椒素含量較低的甜椒與心血管疾病的死亡率無關。 當然,也不是說這10大類食物吃了就能清理血管「垃圾」。適當以這10大類食物為主,相對來說,更能降低三高和心腦血管疾病的風險。 總之,沒有直接能夠軟化血管的食物,健康飲食不僅僅是清淡飲食,而是在上述各種食物的基礎上,保持食物的多樣化,每天儘可能12種以上的食物,每周儘可能25種以上的食物。 監製丨李浙 主編丨張志達 編輯丨餘甜甜
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