作物-机器人协同设计
搜索文档
登上Cell封面:中国科学院将CRISPR基因编辑与AI机器人结合,推动可持续农业发展
生物世界· 2025-10-18 09:00
核心技术突破 - 研究团队首次提出“作物-机器人协同设计”理念,通过基因编辑技术重新设计作物花型,创制出柱头外露的“机器人友好”型雄性不育系[4][8] - 利用基因组编辑技术对ABC模型基因进行编辑,成功在番茄和大豆中实现了雄蕊外露的雄性不育花型[8][9] - 成功研制世界首台可自动巡航杂交授粉的智能育种机器人“吉儿”,该系统能够自动识别经过基因编辑的花朵并完成精准授粉[4][8] 系统性能与效率 - GEAIR智能育种机器人能够实现自动化F1杂交育种,其授粉效率可与传统人工授粉相媲美[8] - 该系统在速生育种条件下与从头驯化技术相结合,有助于快速培育出抗逆性强且风味佳的番茄新品种[8] - 该技术体系突破了作物快速育种的瓶颈,有望大幅降低育种成本、缩短育种周期并提高育种效率[4][11] 行业应用前景 - 人工智能与机器人技术为精准农业转型提供了巨大机遇,有助于提高农作物产量、降低成本并促进可持续发展[3] - 将生物技术与基于人工智能的机器人深度融合,为可持续精准农业提供了创新解决方案[4][9] - 该研究成果展示了通过自动化技术快速培育气候适应型作物的潜力,有望提高农业效率并降低成本[11]
华人学者本周发表6篇Cell论文:脱发治疗、逆转衰老、智能育种机器人、组织透明化成像、线粒体蛋白的共翻译输入、脱落酸受体
生物世界· 2025-08-16 08:10
脱落酸受体研究 - 研究发现硝酸盐受体NRT1.1B对逆境激素脱落酸具有更高亲和力 可作为细胞膜上的脱落酸受体 [8] - 脱落酸与硝酸盐竞争性结合NRT1.1B 实现氮营养状态与逆境信号的整合 [8] - 该研究为培育兼具氮高效利用与抗逆特性的作物新品种提供了理论支撑 [8] 三维成像技术 - 研究提出全新生物组织处理方法VIVIT 实现组织在玻璃态下的高保真三维成像 [13] - VIVIT技术同时突破组织透明化领域的三个技术瓶颈 透明与无形变不能同时实现 荧光信号衰减 不兼容无损冷冻保存与切片 [13] - 该技术为脑科学 病理分析 AI辅助诊断等应用打开新空间 [13] 智能育种机器人 - 研究首次提出作物-机器人协同设计理念 通过基因编辑重新设计作物花型 [18] - 成功研制世界首台可自动巡航杂交授粉的智能育种机器人吉儿 [19] - 该机器人打破杂交育种和制种瓶颈 大幅降低育种成本 缩短育种周期 提高育种效率 [19] 线粒体蛋白输入机制 - 研究显示在人类细胞中近20%的线粒体蛋白可通过共翻译过程被输入线粒体 [24] - 共翻译输入主要针对长度大于350个氨基酸的大型多结构域蛋白 这些蛋白在细胞中停留过久会难以穿过线粒体膜 [24] - 研究为线粒体蛋白质的共翻译输入提供了直接证据 并解析了其原理 [24] 细胞衰老逆转研究 - 研究发现随着年龄增长或疾病侵袭 细胞会出现间充质漂移现象 丢失自身身份和功能 [28] - 研究团队发现部分重编程方法可以逆转间充质漂移过程 [28] - 该研究为开发基于部分重编程手段逆转衰老及衰老相关疾病的干预策略提供了理论框架 [28] 毛发生长调控机制 - 研究首次发现皮肤成纤维细胞的膜电位状态是毛发再生关键调控因素 超极化促进毛发生长 去极化抑制毛发生长 [33] - 在先天性多毛症患者中 KCNJ2基因在成纤维细胞中特异性上调 引起膜电位超极化 [33] - KCNJ2介导的超极化在雄激素性脱发及老年小鼠模型中同样可促进毛发生长 显示出良好临床应用潜力 [33]