來源:農(nóng)民日報
2025-06-28 13:42:06
原標題:北京:瞄準基因編輯技術(shù)“新高地”
來源:農(nóng)民日報
原標題:北京:瞄準基因編輯技術(shù)“新高地”
來源:農(nóng)民日報
當AI技術(shù)助力于交叉學科研究,各領(lǐng)域的科技創(chuàng)新會碰撞出什么樣的火花?當AI技術(shù)應用于農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域,又有哪些意想不到的用武之地?近日,記者來到了位于北京市海淀區(qū)的北京中關(guān)村學院,一窺該學院致力相關(guān)研究的創(chuàng)新結(jié)果。北京中關(guān)村學院是全新的高等教育科研機構(gòu),專注于人工智能與交叉學科領(lǐng)域的教育教學與科研創(chuàng)新。該學院整合多元創(chuàng)新資源,與31所高校共建,吸引來自不同領(lǐng)域的高校學生,開展前瞻性科學探索,推動關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及垂直應用拓展。
近年來,基因編輯已經(jīng)成為生命科學和人類醫(yī)學領(lǐng)域的一項革命性技術(shù),為解析復雜的生物過程,并在農(nóng)作物新品種研發(fā)等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。在展臺前,記者的目光被一個基因編輯酶技術(shù)項目吸引。這是該學院目前開展的“AI+干濕閉環(huán)助力發(fā)現(xiàn)高效基因編輯酶”的研究。
在生物科學領(lǐng)域,“干實驗”和“濕實驗”是兩個常見的概念。前者指通過AI算法等技術(shù)對生物數(shù)據(jù)進行分析,后者則是直接進行實驗操作。“AI+干濕閉環(huán)助力發(fā)現(xiàn)高效基因編輯酶”項目旨在開發(fā)我國自主知識產(chǎn)權(quán)的高效微型基因編輯工具酶,并通過“AI+定向進化的方法”突破國外相關(guān)的專利封鎖,并助力作物的分子育種,最終快速培育出保障糧食安全等符合國家戰(zhàn)略性需求的新品種。
北京中關(guān)村學院積極同中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所對接,進行著干濕閉環(huán)的AI落地技術(shù)研究。學院團隊正在構(gòu)建基于人工智能技術(shù)的高精度的蛋白質(zhì)設計以及突變效應預測工具,并通過AI加速開發(fā)高效且微型的基因編輯工具。據(jù)介紹,該項目旨在精確瞄準光合作用的酶來提升光合作用的效率,從而增加糧食產(chǎn)量。
北京中關(guān)村學院導師、中關(guān)村人工智能研究院研究員閔垚森介紹:“通過人工智能與干濕閉環(huán)的驗證,已將針對特定基因編輯工具的編輯效率提升約3倍。研究的突破將作為基座大模型技術(shù),加速所有相關(guān)下游問題的研發(fā)效率。例如,我們可以定向改造基因使其獲得更好的性狀,最終將顯著縮短育種周期。展望未來,該技術(shù)將培育出抗氣候變化、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的新品種,為保障國家糧食安全、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳中和提供核心支撐,同時還將輻射生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。”
在團隊中,同樣有著一批具備人工智能學術(shù)背景并熱衷于交叉學科研究的在校生。北京中關(guān)村學院2025級學生,電子科技大學博士研究生閔建文,曾獲得“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國銀獎。在展臺前,談起自己從事該研究的心路歷程,他說:“參與項目的原因主要有兩個方面,一方面是在項目宣講的時候被保障國家糧食安全的命題以及突破國外相關(guān)專利封鎖等前景吸引,另一方面是項目組老師和同事們對科研的熱情、追求以及極高的學術(shù)能力,吸引我加入這個團隊。”在學術(shù)研究過程中,閔建文對于探究具體的科研問題和步驟有了更清楚的認知,對于從零進入一個新的研究領(lǐng)域也有了更清晰的認知。
海納百川,人工智能助力高效基因編輯酶的研究,要求知識背景不光局限于傳統(tǒng)生物科學領(lǐng)域和計算機領(lǐng)域,項目的研究成果也不光局限于農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域。研究方向為腫瘤計算生物學的北京中關(guān)村學院2025級學生,山東大學博士研究生任子元,參與“AI基因編輯工具”項目的初衷是希望推動基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)科技與醫(yī)學研究中實現(xiàn)雙向應用。
“篩選出合適的高效基因編輯酶,不僅有助于提升作物的抗逆性與產(chǎn)量,在腫瘤治療中也展現(xiàn)出廣闊的應用前景。我逐步掌握了通過AI引導的蛋白進化策略,積累了寶貴的交叉學科科研經(jīng)驗。我希望推動AI賦能的基因編輯技術(shù)在精準醫(yī)療與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中實現(xiàn)廣泛落地,讓科技創(chuàng)新真正造福人民健康與國家糧食安全。”任子元對項目的前景充滿信心。
北京中關(guān)村學院的發(fā)展,是北京市近年來加快推進教育、科技、人才一體化發(fā)展的一個成功案例。在市級層面,北京市委教育科技人才工作領(lǐng)導小組于近期組建運行。該小組是市委議事協(xié)調(diào)機構(gòu),主要負責全市教育科技人才工作的總體謀劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、整體推進和督促落實,重點是研究推動教育科技人才發(fā)展的相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃、重要政策、改革措施、重點任務、重大項目等工作。
“下一步,我們將在市委教育科技人才工作領(lǐng)導小組的領(lǐng)導下,進一步深化部市共建、市區(qū)協(xié)同,加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)力度、深化改革創(chuàng)新、抓實重點任務,積極形成教育科技人才工作‘相向而行’的發(fā)展合力,不斷加大對基因編輯技術(shù)等前沿領(lǐng)域的支持力度。”北京市科委、中關(guān)村管委會科綜處,市委教育科技人才工作領(lǐng)導小組辦公室秘書處處長程岳說。
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