AI輔助去核克隆犬誕生并健康存活!青島農業大學科技成果有新進展
近日,青島農業大學動物科技學院傳來喜訊,由該院趙明輝博士團隊于2025年2月成功克隆的馬爾濟斯幼犬已經完成疫苗接種和保育流程,標志著該團隊在犬克隆技術領域取得進展。據趙明輝博士介紹,在這一過程中AI 人工智能技術發揮了關鍵作用,為犬克隆技術帶來新的突破與變革。“我們現在是在狗上做的,實際上比較重要的意義在其它動物的克隆方面體現出比較好的前景,能提高克隆效率,也能降低技術人員的勞動強度和門檻。”5月15日,趙明輝博士接受記者采訪時表示,此項技術在畜牧業育種等多個領域都有重要的意義。
趙明輝博士告訴記者,一直以來,犬類克隆被認為是體細胞克隆方面的技術高地。以往犬類克隆一直依賴體內成熟的卵子,而且犬科動物缺少高效同期發情和體外成熟體系,可用的卵子數量較少,直接導致犬類體細胞克隆效率降低。同時,犬科動物細胞質中脂肪較多,細胞質呈黑色,細胞核不可見,導致細胞核去除效率降低,進一步限制了克隆犬的生產效率和技術推廣。
青島農業大學趙明輝博士團隊通過多年研究,成功將AI視覺識別技術與顯微操作技術融合,利用將卵母細胞細胞核位置的特征信息成功提取出來并用于機器學習,最終得到能夠成功預測犬卵母細胞細胞核位置的人工視覺模型。實驗證實,該模型可在數十毫秒內完成卵母細胞細胞核的位置預測。
團隊將模型與虛擬現實技術結合,將預測的細胞核位置投射到顯微鏡目鏡上,使操作人員能夠更加精準進行卵母細胞去核操作,大幅降低了操作人員的勞動強度,極大提高了犬科動物的克隆效率。此次克隆共制備體細胞核移植胚胎67枚,移植到6只受體犬中,最終3只成功妊娠,并順利誕下2只幼犬。相較于國際上其他團隊平均每活產需移植50-60枚胚胎的情況,實現了工作效率的跨越式進步。經Pubmed和相關搜索引擎的文獻搜尋和比對,目前暫未發現有使用類似技術進行犬體細胞克隆的報道。
趙明輝團隊長期致力于哺乳動物體細胞克隆研究。自2016年首次成功實現犬體細胞克隆以來,先后開發出高效的犬早期胚胎體外培養體系、犬排卵預測方法、貓科動物無創胚胎移植技術、貓基因編輯技術等胚胎操作基本技術方法,成功實現貓、豬體細胞克隆全流程“國產化”。這些方法成為犬、貓體細胞克隆技術平臺的重要組成部分,也為全球其他犬體細胞克隆團隊提供了技術參考。
據悉,青島農業大學碩士畢業生、青島磐吉科技有限公司的王寧承擔了項目主要工作,山東省青創團隊建設計劃(012-1622001)、青島磐吉科技有限公司和安徽四季鳴福寵物有限公司為本項目提供了資金及相關支持。
(半島全媒體記者 王鵬)