AI賦能農(nóng)業(yè)研發(fā)，晶泰科技與柒彩之心打造超級(jí)作物「智能進(jìn)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(jiǎn)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(jiǎn)稱「柒彩之心」）簽署合作協(xié)議，兩家公司將基於柒彩之心旗下CyberplantX平臺(tái)已有的植物基因組變異序列與表型庫(kù)，結(jié)合晶泰科技成熟的AI蛋白設(shè)計(jì)平臺(tái)，攜手打造植物的「智能進(jìn)化引擎」，以實(shí)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(jì)的超級(jí)作物，以應(yīng)對(duì)持續(xù)升級(jí)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(xué)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(guó)乃至全球農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展開闢全新道路，並共同推進(jìn)這一技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)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(cè)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(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計(jì)，僅1992至2021年期間，災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的全球累計(jì)損失達(dá)3.8萬億美元，平均每年約損失1230億美元，相當(dāng)於全球農(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(huì)迫切需要快速 「定向進(jìn)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(jí)作物，以農(nóng)業(yè)安全提高國(guó)家糧食自給與耕地利用率，為應(yīng)對(duì)氣候變化，保障中國(guó)乃至全球的糧食安全和市場(chǎng)供應(yīng)提供有力支持。

中國(guó)自古是農(nóng)業(yè)大國(guó)，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(jìn)展。然而這些方法受植物的自然生長(zhǎng)週期限制，試錯(cuò)成本高，遺傳增益減緩，創(chuàng)新回報(bào)難度持續(xù)提升。在轉(zhuǎn)基因方面，國(guó)內(nèi)近幾年獲得安全證書的轉(zhuǎn)基因性狀幾乎都源自國(guó)外公司於上世紀(jì)挖掘並早已在全球廣泛應(yīng)用的抗蟲、抗除草劑蛋白，與仿製藥行業(yè)類似，由於缺少原創(chuàng)靶點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)，面對(duì)激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)話語權(quán)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(chǔ)研究尚不完善，現(xiàn)有成果主要集中在簡(jiǎn)單品質(zhì)性狀，如高油酸、VC含量、特殊風(fēng)味等，經(jīng)濟(jì)價(jià)值小、對(duì)需求下游的吸引力有限。

AI驅(qū)動(dòng)定向育種，打造植物智能進(jìn)化引擎

上世紀(jì)九十年代，調(diào)控植物系統(tǒng)性防禦反應(yīng)的關(guān)鍵因子——系統(tǒng)素被發(fā)現(xiàn)，成為植物界首個(gè)被發(fā)現(xiàn)和分離的小肽，為人們理解植物超強(qiáng)的損傷修復(fù)和器官再生能力，深入研究對(duì)應(yīng)的分子層面生物學(xué)機(jī)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(jìn)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(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，有望在AI賦能下實(shí)現(xiàn)植物抗逆性研究與定向培育技術(shù)開發(fā)的突破進(jìn)展，為催生下一代「超級(jí)作物」打造智能進(jìn)化引擎。基於柒彩之心的CyberplantX平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)，結(jié)合晶泰科技AI驅(qū)動(dòng)的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)與研發(fā)能力，研究團(tuán)隊(duì)將精確識(shí)別植物細(xì)胞損傷後誘發(fā)組織修復(fù)與器官再生的調(diào)控蛋白信號(hào)因子，並對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)改造，從而顯著提升植物在應(yīng)對(duì)氣候脅迫、病蟲害、機(jī)械損傷等外部侵害時(shí)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(jì)效益更高的新一代抗逆可再生植物。

在AI技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，關(guān)鍵功能蛋白的進(jìn)化不再依賴於漫長(zhǎng)且充滿不確定性的隨機(jī)突變過程，而是可以通過精確設(shè)計(jì)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(dòng)農(nóng)業(yè)科技邁向新的發(fā)展階段。

頂尖團(tuán)隊(duì)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手， 引領(lǐng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域智能化升級(jí)

晶泰科技已成功構(gòu)建兩大自主創(chuàng)新技術(shù)平臺(tái)—— AI多肽研發(fā)平臺(tái)以及AI細(xì)胞研發(fā)平臺(tái)，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(jìn)展。 其中， AI多肽研發(fā)平臺(tái)已形成從AI多肽生成、自動(dòng)化合成實(shí)驗(yàn)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(jì)，實(shí)現(xiàn)研發(fā)效率的顯著提升。目前，這一平臺(tái)已成功應(yīng)用於多肽藥物早期開發(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，並驅(qū)動(dòng)多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目快速達(dá)成關(guān)鍵里程碑或進(jìn)入申報(bào)階段。該平臺(tái)上的AI多肽設(shè)計(jì)能力，結(jié)合一珠一物（OBOC）化學(xué)組合庫(kù)篩選以及mRNA展示的肽庫(kù)篩選技術(shù)，已得到國(guó)內(nèi)外用戶的高度認(rèn)可，逐步構(gòu)建起高技術(shù)壁壘的綜合研發(fā)能力。

同時(shí)，晶泰科技的AI細(xì)胞研發(fā)平臺(tái)，基於自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)細(xì)胞圖像分析算法，可助力分析植物細(xì)胞中糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的能力，為作物改良與功能優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。該技術(shù)可通過高通量細(xì)胞成像與AI模型聯(lián)動(dòng)，快速評(píng)估不同設(shè)計(jì)方案對(duì)糖代謝通路的調(diào)控效果。上述分子設(shè)計(jì)和細(xì)胞技術(shù)平臺(tái)的能力，有望通過精確增強(qiáng)植物抗壓、再生、能量轉(zhuǎn)化相關(guān)的調(diào)控蛋白信號(hào)，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(jìng)爭(zhēng)力和自主 IP 的超級(jí)作物。

柒彩之心專注於種質(zhì)資源的原始創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)挖掘的新基因已用於國(guó)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(tuán)隊(duì)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有豐富科研經(jīng)驗(yàn)，曾榮獲多項(xiàng)國(guó)家及市級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)。其CyberplantX平臺(tái)已經(jīng)開發(fā)了一些算法並集成了一定量級(jí)的核心育種資源訓(xùn)練集，植物基因組變異序列與表徵庫(kù)，有可能使性狀控制和作物性能實(shí)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(tái)與柒彩之心建立合作，利用我們?cè)谛滤?、新材料領(lǐng)域豐富的研究成果與技術(shù)平臺(tái)，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(jì)、智能體等前沿的AI技術(shù)驅(qū)動(dòng)，打造具有顛覆性的農(nóng)作物培育新範(fàn)式，定向進(jìn)化出更適應(yīng)當(dāng)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(duì)全球糧食危機(jī)、建設(shè)更具韌性和可持續(xù)的糧食體系貢獻(xiàn)力量?！?/p>

柒彩之心創(chuàng)始人張巖表示：「我們認(rèn)為AI+蛋白設(shè)計(jì)將為超級(jí)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(dòng)了多項(xiàng)商業(yè)合作與聯(lián)合研發(fā)，包括通過對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)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(jì)等?！?/p>

關(guān)於柒彩之心

柒彩之心是一家以價(jià)值鏈需求驅(qū)動(dòng)，結(jié)合生命科技和數(shù)人工智能的創(chuàng)新植物科學(xué)公司，從解決作物糖分積累，轉(zhuǎn)運(yùn)和卸載的世界重大科學(xué)難題入手，利用遺傳學(xué)（種質(zhì)）的源頭式創(chuàng)新開啟全球生物農(nóng)業(yè)的新增量市場(chǎng)，AI驅(qū)動(dòng)發(fā)現(xiàn)的中國(guó)原創(chuàng)新基因靶點(diǎn)已用於國(guó)內(nèi)外設(shè)施和能源作物的生物育種與生物合成。核心團(tuán)隊(duì)與技術(shù)獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)提名1項(xiàng)、北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。

關(guān)於晶泰科技

晶泰科技（「XtalPi Holdings Limited」，股份簡(jiǎn)稱：晶泰控股-P，XTALPI-P，股票代碼：2228.HK）由三位麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家於 2015 年創(chuàng)立，是一個(gè)基於量子物理、以人工智能賦能和機(jī)器人驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新型研發(fā)平臺(tái)。公司採(cǎi)用基於量子物理的第一性原理計(jì)算、人工智能、高性能雲(yún)計(jì)算以及可擴(kuò)展及標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)器人自動(dòng)化相結(jié)合的方式，為製藥及材料科學(xué)（包括農(nóng)業(yè)技術(shù)、能源及新型化學(xué)品以及化妝品）等產(chǎn)業(yè)的全球和國(guó)內(nèi)公司提供藥物及材料科學(xué)研發(fā)解決方案及服務(wù)。

關(guān)於晶泰科技創(chuàng)新中心 

晶泰創(chuàng)新中心（XtalPi Innovation Center）依托晶泰科技在人工智能、科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)化方面的技術(shù)積累，致力於通過前沿計(jì)算與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的融合，推動(dòng)更多從 0 到 1 的行業(yè)革新，持續(xù)發(fā)展AI和自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)在生命科學(xué)、生物材料、農(nóng)業(yè)、能源等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)，晶泰創(chuàng)新中心將堅(jiān)持推動(dòng)底層科學(xué)探索和應(yīng)用技術(shù)突破，加速產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合下的商業(yè)轉(zhuǎn)化，不斷為行業(yè)與社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。