【二十四節氣裡的錦繡神州】處暑：清風驅殘暑 禾黍染秋光
2026-01-05 06:34 1,461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)
8月8日，川西若爾蓋大草原，目之所及儘是深深淺淺的綠色。連片綠草中點綴的，有墨色的犛牛，還有一排蜿蜒的橋墩。這裡就是西寧至成都鐵路四川段建設現場，又一條「天路」正在川西高原延展。 當天，這條鐵路建設迎來新進展——若爾蓋隧道貫通，這也是西寧至成都鐵路四川段貫通的首座2000米以上隧道。待全線通車後，從成都出發坐動車僅需2.5小時可到達若爾蓋大草原，成都至西寧的鐵路旅行時間也將壓縮到5小時內。 為何過草原還要挖隧穿山？繞避兩大溼地自然保護區 8月8日上午8點半，記者乘車從黃龍九寨站出發，沿國道213線向西北方向行進，沿途景色從山巒疊嶂變換為連片草原。大約2.5小時後，車子抵達若爾蓋隧道出口端。 在開闊的若爾蓋大草原上修鐵路，為何還要挖隧穿山？ 中鐵七局西寧至成都鐵路指揮部指揮長白宏州告訴記者，這是為了繞避若爾蓋高原和喀哈爾喬溼地自然保護區。 除了在設計選線時繞避，若爾蓋隧道施工過程中也格外重視生態環保。隧道進口端臨近喀哈爾喬溼地自然保護區，項目部特別設計、建設了汙水處理廠，施工中產生的汙水經過沉澱、平衡酸鹼度，達到標準後才能排放；所有廢渣也要運到指定棄渣場。 如何應對極端氣候？冬季洞口加門帘、吹暖風 若爾蓋隧道位於阿壩州若爾蓋縣境內，全長2176.92米，設計時速200公裡。隧道所處地區海拔將近3500米，冬季最低氣溫達-23℃，全年平均溫度不到5℃，受極端氣候和高原缺氧影響，機械設備工效降低30%，對工人的身體也是巨大的考驗。 白宏州介紹，為了保證人員工效，項目團隊按照1.2倍的數量配備工人，工人上崗前除了要體檢，還要進行高原適應性培訓，保證施工團隊相對穩定，先後有500餘名工人參與了隧道施工。 從2023年6月進洞到2025年8月貫通，若爾蓋隧道歷經26個月建成，其間兩個冬天都沒有停工。為了保證冬季隧道內溫度保持在8℃以上，每年11月至次年4月，建設者都會在洞口加掛門帘，最冷的時候洞裡還要吹暖風。 「洞身下穿3處構造破碎帶，地質比較破碎，而且圍巖軟硬變化比較快，這也給施工帶來不小的困難。」白宏州說。項目團隊運用超前地質預報技術提前預判地質，並且根據圍巖軟硬不同變換施工措施。 全線通車後將帶來哪些便利？成都出發2.5小時可到若爾蓋 距離若爾蓋隧道出口端約3公裡的地方就是若爾蓋車站。記者了解到，待通車後，從成都可坐動車直達若爾蓋大草原，全程僅需2.5小時。 不僅如此，西寧至成都鐵路四川段串聯起阿壩州紅原、若爾蓋、花湖、郎木寺多個景區，未來這條鐵路還將成為一條生態線、旅遊線，拉近川西美景與世界的距離。 待西寧至成都鐵路全線通車後，西寧至成都的鐵路旅行時間將從現在的9個多小時壓縮到5小時內，極大便利沿線各族群眾出行，加強蘭(州)西(寧)城市群和成渝城市群交流，推動「絲綢之路經濟帶」和「長江經濟帶」互聯互通，對促進沿線經濟社會發展、助力鄉村振興，具有十分重要的意義。 華西都市報-封面新聞記者曹菲
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