南开大学科研攻关取得突破 克隆技术“开花结果”

南开大学人工智能学院、机器人与信息自动化研究所赵新教授团队研发的“面向生命科学的原位显微分析与操作仪”日前入选“2018中国智能制造十大科技进展”。去年，该系统“操刀”完成克隆实验，成功繁育出世界首批由机器人操作的13头克隆猪。
体细胞克隆是改良生物品种的经典方法之一。然而，极低的成功率阻碍着体细胞克隆技术的发展。“作为最复杂的微操作之一，体细胞克隆技术急需实现机器人化。通过机器人化体细胞核移植操作，提高后续细胞培养成功率，进而提高整个体细胞克隆技术的成功率，是我们面临的真正挑战。”赵新说。
针对这些问题，南开大学团队展开科研攻关，历时10余年研制出面向生命科学的原位显微分析与操作仪。据了解，该仪器具有可视化、微创化、定点化、定量化功能，集检测分析与操作于一体，它将操作者从繁重的手工细胞操作中解放出来，实现了机器人化的细胞核移植流程，解决了克隆技术广泛应用的瓶颈问题。与传统的“手工操作”克隆技术相比，机器人自动化“操刀”用力更小、精度更高、对细胞伤害更小，将标志克隆成功的囊胚率从手动操作的10%提高到21%。
为让这项技术“开花结果”，南开大学团队与天津市畜牧兽医研究所合作，将510个重构胚移植到6头代孕母猪体内，其中2头怀孕。2017年4月，世界首批由机器人操作的13头克隆猪在天津诞生。这批小猪生产性能优良，留种率达到69%，远高于自繁育种猪35%左右的留种率，极大地降低了优良品种的繁育成本，创造了巨大的经济和社会效益。目前，这项机器人育种技术已实现产业化应用。