AI賦能農業革新:超級作物「智能進化引擎」誕生

18605139520000


北京2025年2月28日 /美通社/ — 近日,晶泰科技(「XtalPi Holdings Limited」,股份簡稱:晶泰控股-P,XTALPI-P,股票代碼:2228.HK)與上海柒彩之心生物科技有限公司(以下簡稱「柒彩之心」)簽署合作協議,兩家公司將基於柒彩之心旗下CyberplantX平台已有的植物基因組變異序列與表型庫,結合晶泰科技成熟的AI蛋白設計平台,攜手打造植物的「智能進化引擎」,以實現快速、定向的良種培育研發,催生下一代安全、抗壓、綠色、經濟的超級作物,以應對持續升級的氣候變化挑戰。

通過這一合作,兩家公司希望引領植物學領域的研究從生物技術(BioTech)向科技生物(TechBio)轉變,為中國乃至全球農業的高質量發展開闢全新道路,並共同推進這一技術的商業化進展。

氣候變暖帶來全球糧食安全與農業育種挑戰

2024年,全球日平均氣溫創下有記錄以來的歷史新高17.09℃,而2023年觀測的全球平均溫度較工業化前(1850-1900年)偏暖了1.45°C,造成日漸頻繁的極端天氣與災害事件。據聯合國糧食及農業組織統計,僅1992至2021年期間,災害對農業生產造成的全球累計損失達3.8萬億美元,平均每年約損失1230億美元,相當於全球農業年總產值的5%。

人類目前主要食用的幾大作物有一萬多年的歷史。隨著氣候變化的指數加速,社會迫切需要快速 「定向進化」的育種能力,以培育出更適應氣候變化、更具抵抗力與恢復力的下一代超級作物,以農業安全提高國家糧食自給與耕地利用率,為應對氣候變化,保障中國乃至全球的糧食安全和市場供應提供有力支持。

中國自古是農業大國,經過幾代人的努力,通過雜交、回交等常規育種方法在水稻、玉米等主要農作物的培育方面取得了巨大進展。然而這些方法受植物的自然生長週期限制,試錯成本高,遺傳增益減緩,創新回報難度持續提升。在轉基因方面,國內近幾年獲得安全證書的轉基因性狀幾乎都源自國外公司於上世紀挖掘並早已在全球廣泛應用的抗蟲、抗除草劑蛋白,與仿製藥行業類似,由於缺少原創靶點與關鍵技術,面對激烈的全球競爭話語權不足。而基因編輯則受限於複雜性狀的基因挖掘與功能解析基礎研究尚不完善,現有成果主要集中在簡單品質性狀,如高油酸、VC含量、特殊風味等,經濟價值小、對需求下游的吸引力有限。

AI驅動定向育種,打造植物智能進化引擎

上世紀九十年代,調控植物系統性防禦反應的關鍵因子——系統素被發現,成為植物界首個被發現和分離的小肽,為人們理解植物超強的損傷修復和器官再生能力,深入研究對應的分子層面生物學機理打開大門。隨著新技術的發展,大語言模型等關鍵的AI算法進展為人類加深理解關鍵功能蛋白提供了全新的途徑。

晶泰科技與柒彩之心的強強聯合,有望在AI賦能下實現植物抗逆性研究與定向培育技術開發的突破進展,為催生下一代「超級作物」打造智能進化引擎。基於柒彩之心的CyberplantX平台的海量數據,結合晶泰科技AI驅動的蛋白質設計與研發能力,研究團隊將精確識別植物細胞損傷後誘發組織修復與器官再生的調控蛋白信號因子,並對轉運蛋白進行精準設計改造,從而顯著提升植物在應對氣候脅迫、病蟲害、機械損傷等外部侵害時的組織器官修復與再生能力,定向培育出適應未來環境、管理成本更低、產量和經濟效益更高的新一代抗逆可再生植物。

在AI技術的驅動下,關鍵功能蛋白的進化不再依賴於漫長且充滿不確定性的隨機突變過程,而是可以通過精確設計與改造,使現有植物更加適應極端氣候變化。這一創新方法有望為植物抗逆性研究提供全新的工具和思路,推動農業科技邁向新的發展階段。
(内文照片来自GOOGLE)

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注