Кибер-сельское хозяйство — уже реальность!

БазиликДля получения наилучшей концентрации аромата у растений ученые достаточно успешно используют компьютерные алгоритмы. Первым растением, выращенным с искусственным интеллектом, является базилик, но предполагается, что это только первое из многих.

Так называемый «эффект разбавления», отмеченный с 1940-х годов и систематически рассматриваемый с начала 1980-х годов, описывает обратную зависимость между урожайностью и концентрацией питательных веществ в продуктах питания: для многих важных с точки зрения питания химических компонентов пищевых растений, таких как минералы , белка и витаминов, увеличение биомассы сопровождается снижением концентрации питательных веществ. Этот эффект систематически демонстрировался в исторических исследованиях содержания питательных веществ в течение последних 50–70 лет, а также в контролируемых параллельных исследованиях, которые показали связь между разведением питательных веществ и генетикой, искусственными оплодотворение и повышенные уровни углекислого газа, связанные с изменением климата.

Аромат, который, как известно, является важным элементом питания и пищевого поведения организмов от насекомых до человека, снижается вместе с питательными веществами в течение последних 50 лет, обратно пропорционально росту урожайности. Ухудшение вкуса вызывает беспокойство, поскольку активные по вкусу молекулы в растениях часто сами по себе имеют либо положительную пользу для здоровья (антиоксидант, антимикробный, противовоспалительный), либо сигнализируют о присутствии других полезных или незаменимых молекул, например, являясь необходимыми ферментными продуктами предшественников. для здоровья и питания человека (например, каротиноиды провитамина А, незаменимые аминокислоты или жирные кислоты), необходимые для питания и здоровья человека.
Исследователи в процессе выращивания культур, которые имеют хороший вкус, без генетических модификаций. С этой целью они используют компьютерные алгоритмы для определения оптимальных условий выращивания для получения наилучшей концентрации, которая придает растениям аромат.

Первым растением, выращенным с искусственным интеллектом, является базилик, но предполагается, что это только первое из многих. Базилик ( Ocimum basilicum) был выбран в качестве модельного организма, потому что он имеет быстрый цикл роста (пять недель), и потому что результат может быть легко измерен с точки зрения свежего веса (количества) и химического анализа вкуса (качества).

Исследователи полагают, что такое «кибер-сельское хозяйство», как они его называют, может сыграть важную роль в выращивании сельскохозяйственных культур, не только для улучшения вкуса, но и для того, чтобы сделать растения более устойчивыми к болезням или для изучения того, как растут культуры при изменении климатических условий.

Johnson AJ, Meyerson E, de la Parra J, Savas TL, Miikkulainen R, Harper CB (2019) Flavor-cyber-agriculture: Optimization of plant metabolites in an open-source control environment through surrogate modeling. PLoS ONE 14(4): e0213918. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213918

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *