Tecnologia. Intelligenza artificiale e machine learning
Mentre la NASA iniziava a sondare i misteri delle colture in crescita nelle dure condizioni dello spazio, gli scienziati tornati sulla Terra iniziarono a farsi alcune grandi idee. Guardando questi esperimenti svolgersi, sono stati ispirati a creare una tecnica spin-off in grado di risolvere i problemi che colpiscono più vicino a casa.
La tecnica in questione, perfezionata da un team di scienziati del John Innes Centre nel Regno Unito e dell'Università del Queensland in Australia, si basa sul metodo originale della NASA utilizzato per coltivare le piante nello spazio. Coinvolge diverse camere a temperatura controllata in cui le piante sono esposte a diversi tipi di lampade a LED per fornire un'alternativa alla luce solare - un ingrediente cruciale per la crescita delle piante sulla Terra. Lo scienziato coltivatore Brande Wulff, Ph.D., e Sreya Ghosh, uno studente post-laurea presso il John Innes Center, fanno parte del team che ha adattato questa idea per creare un "protocollo di miglioramento della velocità", che hanno testato all'inizio di quest'anno sul grano primaverile, orzo, colza, ceci, piante di piselli e quinoa.
Questa tecnica consente loro di allevare rapidamente le piante - riferiscono che possono allevare sei generazioni di grano all'anno, mentre le condizioni tipiche della serra ne danno solo due. Con più generazioni ogni anno, gli scienziati potrebbero concentrare i loro sforzi di riproduzione su piante con geni che potrebbero essere più resistenti ai rigori di un pianeta che riscalda, comprese catastrofi come la siccità, portando varietà più dure in molto meno tempo rispetto ai metodi di allevamento tradizionali. Venerdì, hanno pubblicato una sorta di guida pratica per il loro processo in un documento in Protocolli naturali, così come un video di accompagnamento che sperano renderà questo processo più accessibile ad altri scienziati.
"La base del miglioramento della velocità sta dando alle piante una luce di qualità migliore, una luce ad intensità più elevata e una lunghezza più lunga del giorno", spiega Wulff, uno degli autori principali dello studio. "Quando tutti all'istituto hanno sentito parlare del successo che abbiamo avuto, tutti volevano fare l'allevamento veloce".
Le piante sottoposte a "speed breeding" sono esposte a 22 ore di luce all'interno di una specifica porzione dello spettro, in particolare la luce nella gamma blu, rossa e rossa. Sono anche esposti a due ore di oscurità poiché si è dimostrato che i periodi di oscurità corti migliorano la salute delle piante. In breve, è un giorno molto più lungo di quello a cui sarebbero normalmente esposti. Ma la luce non è l'unico fattore che Wulff e il suo team hanno accumulato.
Le piante sono anche tenute in serre di vetro a temperatura controllata, dove sono esposte a determinati tipi di lampade a vapori di sodio. Per soddisfare le esigenze dell'istituto, il team ha ampliato il proprio processo per comprendere diverse grandi serre, che sono mostrate in dettaglio nel video. Ma il documento descrive anche un modo per eseguire questa tecnica in un piccolo "cabinet di crescita da banco".
"Per noi è stato importante sviluppare qualcosa che potesse essere acquistato rapidamente e impostato con le competenze minime", ha aggiunto Ghosh, il primo autore sul giornale. "Questo cabinet ridimensionato significa che la tecnologia è accessibile e democratica. I ricercatori di tutto il mondo possono installarlo sulla loro scrivania per ottenere i benefici del miglioramento della velocità per il loro programma di ricerca ".
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