AI賦能農(nóng)業(yè)研發(fā)，晶泰科技與柒彩之心打造超級作物"智能進化引擎"
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(xié)議，兩家公司將基于柒彩之心旗下CyberplantX平臺已有的植物基因組變異序列與表型庫，結(jié)合晶泰科技成熟的AI蛋白設(shè)計平臺，攜手打造植物的"智能進化引擎"，以實現(xiàn)快速、定向的良種培育研發(fā)，催生下一代安全、抗壓、綠色、經(jīng)濟的超級作物，以應(yīng)對持續(xù)升級的氣候變化挑戰(zhàn)。通過這一合作，兩家公司希望引領(lǐng)植物學領(lǐng)域的研究從生物技術(shù)（BioTech）向科技生物（TechBio）轉(zhuǎn)變，為中國乃至全球農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展開辟全新道路，并共同推進這一技術(shù)的商業(yè)化進展。
氣候變暖帶來全球糧食安全與農(nóng)業(yè)育種挑戰(zhàn)
2024年，全球日平均氣溫創(chuàng)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(yè)化前（1850-1900年）偏暖了1.45°C，造成日漸頻繁的極端天氣與災(zāi)害事件。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計，僅1992至2021年期間，災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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，相當于全球農(nóng)業(yè)年總產(chǎn)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(shù)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(yīng)氣候變化、更具抵抗力與恢復(fù)力的下一代超級作物，以農(nóng)業(yè)安全提高國家糧食自給與耕地利用率，為應(yīng)對氣候變化，保障中國乃至全球的糧食安全和市場供應(yīng)提供有力支持。
中國自古是農(nóng)業(yè)大國，經(jīng)過幾代人的努力，通過雜交、回交等常規(guī)育種方法在水稻、玉米等主要農(nóng)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周期限制，試錯成本高，遺傳增益減緩，創(chuàng)新回報難度持續(xù)提升。在轉(zhuǎn)基因方面，國內(nèi)近幾年獲得安全證書的轉(zhuǎn)基因性狀幾乎都源自國外公司于上世紀挖掘并早已在全球廣泛應(yīng)用的抗蟲、抗除草劑蛋白，與仿制藥行業(yè)類似，由于缺少原創(chuàng)靶點與關(guān)鍵技術(shù)，面對激烈的全球競爭話語權(quán)不足。而基因編輯則受限于復(fù)雜性狀的基因挖掘與功能解析基礎(chǔ)研究尚不完善，現(xiàn)有成果主要集中在簡單品質(zhì)性狀，如高油酸、VC含量、特殊風味等，經(jīng)濟價值小、對需求下游的吸引力有限。
AI驅(qū)動定向育種，打造植物智能進化引擎
上世紀九十年代，調(diào)控植物系統(tǒng)性防御反應(yīng)的關(guān)鍵因子——系統(tǒng)素被發(fā)現(xiàn)，成為植物界首個被發(fā)現(xiàn)和分離的小肽，為人們理解植物超強的損傷修復(fù)和器官再生能力，深入研究對應(yīng)的分子層面生物學機理打開大門。隨著新技術(shù)的發(fā)展，大語言模型等關(guān)鍵的AI算法進展為人類加深理解關(guān)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(lián)合，有望在AI賦能下實現(xiàn)植物抗逆性研究與定向培育技術(shù)開發(fā)的突破進展，為催生下一代"超級作物"打造智能進化引擎?；谄獠手牡腃yberplantX平臺的海量數(shù)據(jù)，結(jié)合晶泰科技AI驅(qū)動的蛋白質(zhì)設(shè)計與研發(fā)能力，研究團隊將精確識別植物細胞損傷后誘發(fā)組織修復(fù)與器官再生的調(diào)控蛋白信號因子，并對轉(zhuǎn)運蛋白進行精準設(shè)計改造，從而顯著提升植物在應(yīng)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(fù)與再生能力，定向培育出適應(yīng)未來環(huán)境、管理成本更低、產(chǎn)量和經(jīng)濟效益更高的新一代抗逆可再生植物。
在AI技術(shù)的驅(qū)動下，關(guān)鍵功能蛋白的進化不再依賴于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(shè)計與改造，使現(xiàn)有植物更加適應(yīng)極端氣候變化。這一創(chuàng)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(nóng)業(yè)科技邁向新的發(fā)展階段。
頂尖團隊強強聯(lián)手， 引領(lǐng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域智能化升級
晶泰科技已成功構(gòu)建兩大自主創(chuàng)新技術(shù)平臺—— AI多肽研發(fā)平臺以及AI細胞研發(fā)平臺，有望為人工智能與農(nóng)業(yè)科技的交叉領(lǐng)域帶來突破性的進展。 其中， AI多肽研發(fā)平臺已形成從AI多肽生成、自動化合成實驗到高通量篩選的全流程綜合研發(fā)體系，覆蓋線性肽、環(huán)肽（單/雙環(huán)結(jié)構(gòu)）及含非天然氨基酸多肽的理性設(shè)計，實現(xiàn)研發(fā)效率的顯著提升。目前，這一平臺已成功應(yīng)用于多肽藥物早期開發(fā)、肽類保健產(chǎn)品開發(fā)及化妝品肽類新功效成分開發(fā)等方向，并驅(qū)動多個研發(fā)項目快速達成關(guān)鍵里程碑或進入申報階段。該平臺上的AI多肽設(shè)計能力，結(jié)合一珠一物（OBOC）化學組合庫篩選以及mRNA展示的肽庫篩選技術(shù)，已得到國內(nèi)外用戶的高度認可，逐步構(gòu)建起高技術(shù)壁壘的綜合研發(fā)能力。
同時，晶泰科技的AI細胞研發(fā)平臺，基于自主研發(fā)的深度學習細胞圖像分析算法，可助力分析植物細胞中糖轉(zhuǎn)運蛋白的能力，為作物改良與功能優(yōu)化提供科學依據(jù)和技術(shù)支撐。該技術(shù)可通過高通量細胞成像與AI模型聯(lián)動，快速評估不同設(shè)計方案對糖代謝通路的調(diào)控效果。上述分子設(shè)計和細胞技術(shù)平臺的能力，有望通過精確增強植物抗壓、再生、能量轉(zhuǎn)化相關(guān)的調(diào)控蛋白信號，顯著提高關(guān)鍵作物抵抗外界侵害、自愈再生的能力，從而快速催生具備競爭力和自主 IP 的超級作物。
柒彩之心專注于種質(zhì)資源的原始創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用，團隊主導(dǎo)挖掘的新基因已用于國內(nèi)外設(shè)施園藝和能源作物生物育種與生物合成，其核心團隊在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有豐富科研經(jīng)驗，曾榮獲多項國家及市級科技進步獎項。其CyberplantX平臺已經(jīng)開發(fā)了一些算法并集成了一定量級的核心育種資源訓練集，植物基因組變異序列與表征庫，有可能使性狀控制和作物性能實現(xiàn)新的突破。
晶泰科技首席創(chuàng)新官賴力鵬表示："我們很榮幸通過晶泰科技的創(chuàng)新研發(fā)平臺與柒彩之心建立合作，利用我們在新藥、新材料領(lǐng)域豐富的研究成果與技術(shù)平臺，探索AI在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的巨大潛力。我們期待通過蛋白設(shè)計、智能體等前沿的AI技術(shù)驅(qū)動，打造具有顛覆性的農(nóng)作物培育新范式，定向進化出更適應(yīng)當下環(huán)境的新型作物，解決糧食、環(huán)境、與人類生存質(zhì)量的根本問題，為應(yīng)對全球糧食危機、建設(shè)更具韌性和可持續(xù)的糧食體系貢獻力量。"
柒彩之心創(chuàng)始人張巖表示："我們認為AI+蛋白設(shè)計將為超級作物的開發(fā)提供新的出路和方向，目前我們與晶泰科技已經(jīng)啟動了多項商業(yè)合作與聯(lián)合研發(fā)，包括通過對轉(zhuǎn)運蛋白進行改造以提高植物光合轉(zhuǎn)化與能源利用效率以及適應(yīng)未來環(huán)境的新一代抗逆可再生植物的從頭設(shè)計等。"
