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              行業焦點

              世界用AI成功克隆豬,南開大學做到了


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              中國養豬業需求極大,AI克隆豬技術不愁賣相

              2022年3月底,南開大學AI研究團隊成功完成全世界用AI操作機器人、全無人操作的克隆豬孕育。


              看過《黑客帝國》系列電影的人,大都對其中的真實人類養殖場印象深刻。


              在超級AI管控中,機器自動克隆人類胚胎、自動送入營養池培育、養大了做人肉電池……


              當然,真實世界不能這么造人,即使敲點活人胚胎基因都會舉世嘩然。


              不過哺乳動物千萬種,人不能這么造人,但人這么造豬,那可就理所當然是個技術大突破了。


              南開完成全球AI克隆豬

              AI賦能的、過程全自動化的克隆豬孕育,世界的桂冠在2022年3月底被中國南開大學人工智能學院的研究團隊摘得。


              此消息于2022年5月底被南開大學低調公開。雖然相關研究的詳細論文尚未發布,不過科技界和產業界沒過多久就注意到了這個消息。


              2022年3月31日,在完全無人工干預、每個步驟都全部由AI自主控制下的機器人操作流程中,中國南開大學人工智能學院的趙新教授研究團隊,成功讓一頭普通的「代孕」母豬懷孕110天,誕下了7頭克隆純種小長白豬。


              按照南開大學的新聞稿,趙教授團隊在每個克隆步驟都用AI相關技術做出了改進:


              利用計算機視覺技術建立了更大厘米級、最小亞微米級分辨率的全局顯微視野,提高操作效率,實現克隆操作批量化;


              通過細胞受力的算法自動分析,實現了基于最小力道的機器人克隆操作自動化;


              通過機器學習技術帶來的細胞內應變評估,降低了克隆操作過程對卵母細胞的損傷,提高了克隆操作后胚胎發育率,實現了克隆操作精準化。


              如此,才能在2017年同一研究團隊世界用機器人克隆豬的成就上再創突破。


              2017年那次,給孕母豬的卵細胞插細胞核等關鍵步驟還是人工手動完成的。2022年有了AI幫忙,這些關鍵步驟的人力就可以省去了。


              AI克隆豬既精準且快速,解放人力效率高

              產業界和科研界注意到這事,原因也在此:如果種豬培育的克隆技術真能完全脫離手工操作,那生產效率就有了工廠化的前景,錢途無量。


              南開的新聞通稿里有提到:「用克隆技術大量擴增祖父輩原種豬,用人工克隆,操作步驟多、難度大,勝任克隆操作的人員極度短缺,不能真正解決生產祖父輩原種豬大量需求的難題?!?/p>


              而在《南華早報》的采訪中,2005年為中國首度成功克隆豬的潘登科老師現身說法,說AI自動克隆豬技術真要能落地,那可把科研人員從勞力密集、耗時甚長的苦差事里給解救出來了。


              現在在養豬大省成都開著生物科技公司的創業老總潘登科,說自己當年做科研人時,每天要重復克隆任務的「體細胞核移植」(SCNT)步驟操作一千余次,累得自己落下了病根、長年腰酸背痛。


              而提取孕體卵母細胞、去細胞核、再把供體體細胞核移入去核卵母細胞中的SCNT步驟是克隆作業的關鍵。并且要是手工操作者一個用力有微弱誤差,這個步驟就失敗了。


              而按南開大學的通稿消息,用上AI來機器克隆豬之后,機器人操作的用力精準度有顯著提高。標志克隆成功的囊胚率,人工操作時是10%,AI操作時是27.5%,囊胚率提升2.75倍。


              接受克隆胚胎的單胎代孕母豬產仔數,人工操作時是平均不足5頭,提升AI自動化克隆豬時是兩批3胎共24頭,平均單胎產仔8頭,提升了60%以上。


              此外,研究團隊批全自動化操作的克隆豬已用于育種生產,13頭健康克隆豬有9頭留種,留種率69%,與普通種豬留種率35%相比將近翻番。


              中國養豬業需求極大,AI克隆豬技術不愁賣相

              中國現在是全球更大的豬肉消費國與生產國,種豬需求量巨大,每年種母豬更新量1300萬頭,種公豬更新量30萬頭以上。


              中國全國豬只總數常年保持在4億以上,人均豬肉年消費量在30-35公斤,已經接近歐盟水平。2018年中國豬肉產量為5404萬噸,2019年為4255萬噸,2020年為4113萬噸。


              而世界的豬肉產量還是無法滿足世界的豬肉總消費量,每年中國都要進口數百萬噸豬肉。


              加上2018-2019年非洲豬瘟自俄國傳入中國,中國的健康豬只總數因防疫滅殺劇降。這給養殖業帶來了幾乎毀滅性的沖擊,也激增了豬肉進口的壓力。


              即使在新冠肆虐的2021年,中國仍然進口了331萬公噸的豬肉。


              而中國家豬養殖業的種豬,仰賴于國外進口。在新冠初起、物流紊亂的2020年,中國全年還進口了種豬約3萬頭。


              因為中國進口曾祖輩的原種豬受到原產國限制,只能進口退化快的祖父輩原種豬,通常經3年左右繁殖即退化,所以原種豬的商業流程是「進口、退化、再進口、再退化」的循環。


              按2021年中國農業部的官方說法,中國養豬業的核心育種群的產仔數、飼料轉化率等關鍵指標與種豬出口國家還有10%-30%的差距。


              所以任何能讓中國種豬大規模持續繁育的技術,都將有廣闊的利潤空間。要是火熱的AI快錢搶占此先機,或許能創造下一個風口。


              參考資料

              http://news.nankai.edu.cn/ywsd/system/2022/05/31/030051550.shtml


              https://www.scmp.com/news/china/science/article/3180067/chinese-scientists-produce-worlds-first-pigs-cloned-entirely


              本文來自微信公眾號“新智元”(ID:AI_era),作者:袁榭,36氪經授權發布。


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