“動物克隆”機器人入選“2018中國智能制造十大科技進展”

10月11日，正在江蘇南京舉行的2018世界智能制造大會正式發布了本年度“世界智能制造十大科技進展和中國智能制造十大科技進展”。南開大學人工智能學院、機器人與信息自動化研究所趙新教授團隊研發的“面向生命科學的原位顯微分析與操作儀”入選“2018中國智能制造十大科技進展”。去年，該系統“操刀”完成克隆實驗，成功繁育出世界首例13頭機器人克隆豬，備受關注。

“面向生命科學的原位顯微分析與操作儀”具有可視化、微創化、定點化、定量化功能，集檢測分析與操作于一體等特點，是微操作機器人技術領域的一項突破。它將操作者從繁重的手工細胞操作中解放出來，解決了克隆技術廣泛應用的瓶頸問題。其創新點在于：建立面向細胞級操作的原位顯微分析與操作系統；建立面向組織發育的數學生物學仿真平臺。

體細胞克隆是改良生物品種的經典方法之一。然而，極低的成功率，成為體細胞克隆技術發展的瓶頸。“作為最復雜的微操作之一，體細胞克隆技術急需實現機器人化。通過機器人化體細胞核移植操作，提高后續細胞培養成功率，進而提高整個體細胞克隆技術的成功率，是我們面臨的真正挑戰。”趙新說。

針對這些問題，南開大學團隊面向生命科學發展需求展開科研攻關，研制出面向生命科學的原位顯微分析與操作儀，利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程。較之傳統的“手工操作”克隆技術，機器人自動化“操刀”，用力更小，精度更高，對細胞傷害更少，實現了數千例機器人化細胞核移植的全流程，將標志克隆成功的囊胚率從手動操作的10%提高到21%。

為了讓這項技術“開花結果”，南開大學團隊與天津市畜牧獸醫研究所合作，將510個重構胚移植到6頭代孕母豬體內，其中2頭懷孕。2017年4月，世界首批由機器人操作的13頭克隆豬在天津誕生。

據了解，目前，這項機器人育種技術已實現產業化應用。作為丹麥大白原種豬的“復制品”，首批誕生的13頭克隆小豬，品種特征突出，生產性能優良，留種率達到69%，遠遠高于自繁種豬35%左右的留種率，極大降低了優良品種的繁育成本，創造了巨大經濟和社會價值。

中國科協智能制造學會聯合體副主席、中國工程院院士、中國汽車工程學會理事長李駿介紹，“雙十”科技進展的評選主要從創新性、應用性、影響力、未來預期等方面考量。入選項目在智能制造方面具有新穎性或實質性的突破，解決了智能制造領域技術難點或行業熱點問題，在勞動生產率、投資回報率、對生態環境和生活環境改善以及對行業創新能力和競爭力提升都具有突出貢獻。

據悉，“面向生命科學的原位顯微分析與操作儀”項目研發歷時十余年，獲得國家重大科研儀器研制專項、“863”計劃先進制造領域、天津市智能機器人重大科技專項支持，曾獲2002年度國家技術發明二等獎。