AI輔助去核提升犬科動(dòng)物克隆效率

記者7月14日從青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院獲悉，該院博士趙明輝團(tuán)隊(duì)克隆的兩只幼犬健康存活，且已于近日完成疫苗接種和保育流程。它們于今年2月誕生，在其克隆過(guò)程中人工智能技術(shù)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

趙明輝介紹，團(tuán)隊(duì)通過(guò)將AI視覺(jué)識(shí)別技術(shù)與顯微操作技術(shù)融合，成功提取出卵母細(xì)胞細(xì)胞核位置的特征信息，并用于機(jī)器學(xué)習(xí)，最終得到能夠成功預(yù)測(cè)犬卵母細(xì)胞細(xì)胞核位置的人工視覺(jué)模型。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該模型可在數(shù)十毫秒內(nèi)完成對(duì)卵母細(xì)胞細(xì)胞核位置的預(yù)測(cè)。

“我們將該模型與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，把預(yù)測(cè)的細(xì)胞核位置投射到顯微鏡目鏡上，方便操作人員更精準(zhǔn)地進(jìn)行卵母細(xì)胞去核操作。”趙明輝說(shuō)，這一技術(shù)方法大幅降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了犬科動(dòng)物的克隆效率。

一直以來(lái)，犬類(lèi)克隆被認(rèn)為是體細(xì)胞克隆領(lǐng)域的技術(shù)高地。以往，犬類(lèi)克隆一直依賴(lài)犬體內(nèi)成熟的卵子，但可用的卵子數(shù)量有限，導(dǎo)致犬類(lèi)體細(xì)胞克隆效率低下。此外，犬科動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中脂肪較多，細(xì)胞質(zhì)呈黑色，細(xì)胞核不可見(jiàn)，導(dǎo)致細(xì)胞核去除效率低，進(jìn)一步限制了克隆犬的生產(chǎn)效率和技術(shù)推廣。

在此次克隆實(shí)踐中，研究團(tuán)隊(duì)共制備了67枚體細(xì)胞核移植胚胎，并分別移植到6只受體犬中，最終3只受體犬成功妊娠，2只幼犬順利誕生。與國(guó)際上其他團(tuán)隊(duì)平均每活產(chǎn)1只幼崽需移植50—60枚胚胎的情況相比，此次實(shí)踐大幅提升了克隆效率。

趙明輝團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于哺乳動(dòng)物體細(xì)胞克隆研究。自2016年首次成功實(shí)現(xiàn)犬體細(xì)胞克隆以來(lái)，該團(tuán)隊(duì)先后開(kāi)發(fā)出高效的犬早期胚胎體外培養(yǎng)體系、貓科動(dòng)物無(wú)創(chuàng)胚胎移植技術(shù)、貓基因編輯技術(shù)等胚胎操作基本技術(shù)方法。這些方法也為其它哺乳動(dòng)物體細(xì)胞克隆團(tuán)隊(duì)提供了技術(shù)參考。（記者宋迎迎）

(責(zé)編：郝孟佳、孫競(jìng))