农业发展的过程中，我们给农作物的基因调整一直是其提高生长速度和产量的关键。几千年来，人类一直通过选择性育种来实现这一目标。尽管最近，基因工程成为了主流技术，但实际操作过程仍然繁琐耗时。联合生物能源研究所（JBEI）的科学家们开发了一种名为ENTRAP-seq的技术，它能迅速筛选出数千种植物中的转录调节因子。这些因子类似于调光开关，可控制基因表达水平，决定特定产物的产生量。西蒙·阿拉莫斯（Simon Alamos）表示，尽管我们对很多植物的基因控制功能有所了解，但如何调整基因表达来实现有益改造仍然模糊不清。 ENTAP-seq技术的关键在于给植物细胞导入了数千种细菌库，每个细菌携带一种转录调节蛋白的遗传指令。这些细菌把DNA转移到植物细胞中，在细胞核内激活或关闭分子开关。如果某个蛋白质变体具有激活特性，它就能表达一个特定的工程基因。通过这个过程，科学家们就能快速识别出那些具有所需功能的变体。 这个技术在研究拟南芥开花基因调控方面展示了前所未有的速度。研究人员用了短短几周时间就筛选出350种蛋白变体对开花时间的影响。相比之下，采用传统方法需要两名研究人员全职工作两年才能完成类似工作。 Patrick Shih强调这个过程中AI模型发挥了重要作用。AI模型帮助研究人员生成潜在激活剂设计，并识别可能编码激活蛋白的DNA序列。 这个过程将给科学家们提供大量数据集来完善AI模型。更好的模型意味着他们可以快速扫描植物基因组，找到所有基因开关的位置。这些数据将帮助科学家们研究这些蛋白质变异对植物特性增强产生什么样的影响。 Waldburger指出ENTRAP-seq能够帮助科学家们找到所有调光开关并了解它们是开还是关。这样就有可能找到重要开关来制造更大、更高产或更具抗逆性的作物。 这项技术由加州大学伯克利分校、劳伦斯伯克利国家实验室管理的能源部（DOE）生物能源研究中心（JBEI）以及JBEI饲料原料部副总裁兼植物生物系统设计主任Patrick Shih共同研发成功。同时还有加州大学伯克利分校研究生Lucas Waldburger、博士后研究员西蒙·阿拉莫斯参与其中。 这项突破给农业领域带来巨大影响：它能帮助人类利用植物自身转录调节因子和其他生物相关蛋白快速测试数千种植物基因开关。通过这种方法不仅能够加速科研进程还有助于农业生产提高效率并抵御各种逆境挑战。