2018-10-24 17:27:37 牛瑾
南開大學(xué)人工智能學(xué)院、機(jī)器人與信息自動化研究所趙新教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“面向生命科學(xué)的原位顯微分析與操作儀”日前入選“2018中國智能制造十大科技進(jìn)展”。去年，該系統(tǒng)“操刀”完成克隆實(shí)驗(yàn)，成功繁育出世界首批由機(jī)器人操作的13頭克隆豬。
體細(xì)胞克隆是改良生物品種的經(jīng)典方法之一。然而，極低的成功率阻礙著體細(xì)胞克隆技術(shù)的發(fā)展。“作為最復(fù)雜的微操作之一，體細(xì)胞克隆技術(shù)急需實(shí)現(xiàn)機(jī)器人化。通過機(jī)器人化體細(xì)胞核移植操作，提高后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)成功率，進(jìn)而提高整個體細(xì)胞克隆技術(shù)的成功率，是我們面臨的真正挑戰(zhàn)。”趙新說。
針對這些問題，南開大學(xué)團(tuán)隊(duì)展開科研攻關(guān)，歷時10余年研制出面向生命科學(xué)的原位顯微分析與操作儀。據(jù)了解，該儀器具有可視化、微創(chuàng)化、定點(diǎn)化、定量化功能，集檢測分析與操作于一體，它將操作者從繁重的手工細(xì)胞操作中解放出來，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人化的細(xì)胞核移植流程，解決了克隆技術(shù)廣泛應(yīng)用的瓶頸問題。與傳統(tǒng)的“手工操作”克隆技術(shù)相比，機(jī)器人自動化“操刀”用力更小、精度更高、對細(xì)胞傷害更小，將標(biāo)志克隆成功的囊胚率從手動操作的10%提高到21%。
為讓這項(xiàng)技術(shù)“開花結(jié)果”，南開大學(xué)團(tuán)隊(duì)與天津市畜牧獸醫(yī)研究所合作，將510個重構(gòu)胚移植到6頭代孕母豬體內(nèi)，其中2頭懷孕。2017年4月，世界首批由機(jī)器人操作的13頭克隆豬在天津誕生。這批小豬生產(chǎn)性能優(yōu)良，留種率達(dá)到69%，遠(yuǎn)高于自繁育種豬35%左右的留種率，極大地降低了優(yōu)良品種的繁育成本，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。目前，這項(xiàng)機(jī)器人育種技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
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