渤海灣畔「守夜人」：築起海域安全「智能圍欄」
2026-02-21 07:26 2,962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)
貴陽8月10日電 題：「金釘子」如何為全球地質年代「精準計時」？ ——專訪中國古生物學會理事楊興蓮 記者 周燕玲 在地質學界，「金釘子」的意義不亞於奧運會金牌，一顆顆深藏於地層的「金釘子」，是劃分年代地層的唯一全球標準。2025年6月，全球第69顆、中國第11顆全球烏溜階「金釘子」永久標誌在貴州劍河釘入，這顆落戶中國西南深山的「金釘子」有何特別之處？它如何為全球地質學家解讀5.06億年前的地球密碼？近日，中國古生物學會理事、中國第11顆全球烏溜階「金釘子」研究團隊成員楊興蓮就此接受「東西問」專訪。 現將採訪實錄摘要如下： 記者：「金釘子」是什麼？為何國際地質學界需用「金釘子」來界定地層年代？ 楊興蓮：「金釘子」並非是金製成的釘子，而是國際地層委員會借用「鐵路修建史」中的典故，將劃分和定義年代地層單位底界的地質學專業術語「全球界線層型剖面和點位」俗稱為「金釘子」，不僅喻指地質記錄中特殊的節點及其重要的科學價值，也形象地表達了它是「釘進」地球表面的一個有特殊含義的地理「點」，是丈量地層年代的一把「卡尺」。 地球已有46億年的演化歷史，生命演化的奧秘保存在層層巖石中。由於缺乏統一標準或「共同語言」，以往世界各國對年代地層的劃分差異極大，造成全球地層劃分和對比困難。 為釐清地球的演變脈絡，科學家建立以時間界面劃分的年代地層單位，「由大到小」依次為「宇、界、系、統、階」，年代地層表被劃分為110個左右的階，每兩個地質時代地層之間的界線會用一顆「金釘子」作為標誌。目前，全球100餘顆「金釘子」已有82顆確立，其中有11顆建立在中國，數量位居前列。 2025年6月18日，中國第11顆「金釘子」永久標誌在貴州劍河釘入。記者 周燕玲 攝 記者：2025年6月，全球第69顆、中國第11顆全球烏溜階「金釘子」永久標誌在貴州劍河釘入，這顆「金釘子」緣何落戶劍河？ 楊興蓮：釘在貴州劍河的這顆「金釘子」，於2018年6月獲得國際地質科學聯合會批准建立。該「金釘子」的研究由貴州大學趙元龍教授牽頭，聯合中國科學院南京地質古生物研究所、美國俄亥俄州立大學等單位專家組成的國際團隊研究完成。 國際學術界對「金釘子」的認定標準極為苛刻，根據國際地層委員會的要求，涉及地質、古生物條件、交通便利性、可進入性和保護狀態等多個評價維度。 全球烏溜階「金釘子」永久標誌之所以能在貴州省劍河縣革東鎮八郎村的烏溜-曾家崖剖面釘入，主要有三個重要因素：一是劍河地區的地質和生物條件優越、通達性好；二是貴州大學趙元龍教授從1983年就開始帶領團隊對該區進行長期深入的綜合研究；三是貴州省人民政府自2002年起就將該區批准為省級自然保護區，2009年成為苗嶺國家地質公園的核心區，得到了永久保護。 相較於其它全球競爭剖面，劍河烏溜-曾家崖剖面更加連續且化石豐富、界線點上下地層出露更加完整，當地交通便捷，位於國家地質公園內有利於保護，而且研究也最為深入，開展了巖石、生物、年代、化學、層序地層等多學科的綜合研究，完全符合國際上對「金釘子」剖面的要求。 尤為特殊的是，劍河「金釘子」不僅含有豐富的、以掘頭蟲類為主的三葉蟲動物群，而且還在緊接「金釘子」點位之上保存有大量軟軀體化石的凱裡生物群，包含10個化石門類，120餘個動物化石屬，具有重要科學意義。 航拍貴州省劍河縣革東鎮八郎村的烏溜-曾家崖剖面。 潘文 攝 記者：位於貴州劍河的這顆「金釘子」如何為全球5.06億年前的地質年代「精準計時」？它揭示了當時地球環境與生命演化的哪些關鍵信息？ 楊興蓮：在地球演化過程中，每個時代都有最典型的生物，找到標誌性化石，是確定不同地層時代的關鍵依據。國際地層委員會要求，「金釘子」的點位要以代表化石的「首次出現」為標誌。 通過研究，團隊提議以三葉蟲印度掘頭蟲在劍河烏溜-曾家崖剖面的首次出現定義寒武系第3統及第5階底界，其首現點耦合於萊德利基蟲類三葉蟲和小油櫛蟲類三葉蟲的滅絕層位及全球性碳同位素負異常等重大地質事件。 目前，最新版的國際年代地層表中寒武系苗嶺統(第3統)和烏溜階(第5階)底界年齡就是通過整合這些三葉蟲的全球生物地層資料，結合高精度凝灰巖及碎屑鋯石U-Pb測年數據，「精準計時」全球5.06億年前的地質年代。 5億多年前是生物演化和生態創新最為關鍵的一段歷史，當時海洋和大氣含氧量迅速增高，發生了被稱為「寒武紀大爆發」的後生動物快速輻射的重大演化事件。如劍河「金釘子」點位之上出現的凱裡生物群，為揭示動物門類起源及早期生態系統演變提供了不可替代的證據。 2025年4月15日，在貴州省興義世界地質公園博物館化石修復室內，化石修復師王雲忠進行化石修復工作。記者 周燕玲 攝 記者：目前有11顆「金釘子」建立在中國，數量位居前列，這一成果對提升中國在地球科學領域的話語權有何作用？人類應該如何更好地保護「金釘子」？ 楊興蓮：「金釘子」的確立，體現了一個國家地質學研究的綜合實力。 按國際地層委員會的要求，批准後要為「金釘子」建立永久性標誌，所在國家應對「金釘子」加以妥善保護。如果說釘下一顆「金釘子」不容易，保護好這些珍稀地質遺蹟亦是一道時代難題，目前主要面臨著「金釘子」剖面的自然風化剝蝕、地質災害甚至是人為性破壞、以及當地政府如何平衡保護和開發衝突的共性挑戰等問題。 因此，對「金釘子」剖面實施動態維護、加強科學普及提升大眾保護意識和出臺「金釘子」保護的法律法規顯得較為迫切，應該讓「金釘子」保護超越學術範疇，成為政府、社會和公眾共同承擔的責任。同時探討科普研學與當地文旅產業融合發展，將「金釘子」打造成集科學研究、科普教育、生態旅遊於一體的地質文化品牌，實現從「金釘子」到「金點子」再到「金鑰匙」的發展之路，助力鄉村振興建設。(完) 受訪者簡介： 楊興蓮。受訪者供圖 楊興蓮，貴州大學資源與環境工程學院教授、中國古生物學會理事、美國俄亥俄州立大學訪問學者，研究領域為早期後生動物和寒武系地層，1999年加入中國第11顆、貴州首顆全球烏溜階「金釘子」研究團隊。
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