Θα εξελίξει τον αγροδιατροφικό τομέα
Ο διαγωνισμός iGEM – International Genetically Engineered Machine Competition είναι ένας διαγωνισμός ο οποίος διεξάγεται σε ετήσια βάση από το 2003 και διοργανώνεται από το Massachusetts Institute of Technology (MIT) με βασικό του στόχο την ανάδειξη καινοτόμων ιδεών στον τομέα της Συνθετικής Βιολογίας κατά την επίλυση προβλημάτων της καθημερινότητας, με γνώμονα την υλοποίηση των 17 Στόχων Αειφόρου Ανάπτυξης (SDGs). Στον διαγωνισμό συμμετέχουν περισσότερες από 350 διεπιστημονικές ομάδες παγκοσμίως, ενώ ο διαγωνισμός για το 2022 θα διεξαχθεί στο Παρίσι το φθινόπωρο.
Η ομάδα iGEM Patras 2022 αποτελεί μια διεπιστημονική ομάδα 27 μελών και εκπροσωπεί το Πανεπιστήμιο Πατρών στον διεθνή διαγωνισμό iGEM. Αποτελεί συνεργασία του Εργαστηρίου Φαρμακογονιδιωματικής και Εξατομικευμένης Θεραπείας του τμήματος Φαρμακευτικής και του Εργαστηρίου Τεχνικής Μηχανικής και Ταλαντώσεων του τμήματος Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Η ομάδα αποτελείται από φοιτητές διαφόρων τμημάτων του Πανεπιστημίου Πατρών, οι οποίοι βρίσκονται υπό την καθοδήγηση των καθηγητών των αντιστοίχων εργαστηρίων, των ακαδημαϊκών εκπαιδευτών και συμβούλων, με κύριο επόπτη της ομάδας τον Καθηγητή Φαρμακευτικής Βιοτεχνολογίας και Φαρμακογονιδιωματικής, Πατρινό Γεώργιο.
Το Project με το οποίο η ομάδα θα διαγνωστεί φέτος ονομάζεται «PAGGAIA» και αποτελεί τα αρχικά που υποδηλώνουν τον χαρακτήρα του: Precision AGriculture using Genomics, Artificial Intelligence and Aerotransportable equipment ή αλλιώς Γεωργία Ακριβείας με τη χρήση Μεταγονιδιωματικής, Τεχνητής Νοημοσύνης και Μη Επανδρωμένων Αεροσκαφών (drones). Το όνομά του προέρχεται από την Παγγαία, την Υπερήπειρο που δημιουργήθηκε πριν από περίπου 335 εκατομμύρια χρόνια, κατά την ύστερη Παλαιοζωική και πρώιμη Μεσοζωική εποχή.
Στόχος του project είναι η βελτιστοποίηση της γεωργικής απόδοσης των καλλιεργειών και η αύξηση της ποιότητας της παραγωγής μέσω της βελτίωσης του εδάφους, με παράλληλη εξοικονόμηση των φυσικών πόρων και μείωση του κόστους παραγωγής. Παράλληλα, το project στοχεύει στη συλλογή σημαντικών δεδομένων, σχετικών με την ποιότητα του εδάφους για γεωργικούς σκοπούς σε μεγάλες εκτάσεις, καθώς και στην ανάλυση του εδάφους σε απομακρυσμένες καλλιέργειες.
H Γεωργία Ακριβείας αποτελεί ένα σημαντικό και καινοτόμο εργαλείο για τη βελτίωση της γεωργικής παραγωγής. Αποτελεί ένα σύστημα διαχείρισης εδαφικών εκτάσεων, σύμφωνα με το οποίο μπορούν να εφαρμοστούν διαφορετικά επίπεδα εισροών σε περιοχές του αγρού, ανάλογα με το δυναμικό παραγωγής και τις εδαφοκλιματικές συνθήκες. Στόχος είναι η αύξηση της παραγωγής, η βελτίωση της ποιότητας, η μείωση των αρνητικών επιπτώσεων για το περιβάλλον και η διατήρηση των φυσικών πόρων.
Τα μοντέλα Ανάλυσης Δεδομένων και Μηχανικής Μάθησης θεωρούνται το μέλλον της Γεωργίας, συμβουλεύοντας τους αγρότες σχετικά με τις καλύτερες δυνατές πρακτικές καλλιέργειας. Έτσι, το project PAGGAIA συνδυάζει τις νέες τεχνολογίες της Γεωργίας Ακριβείας με τη Μεταγονιδιωματική και την Τεχνητή Νοημοσύνη (ΑΙ) και ειδικότερα τη Μηχανική Μάθηση. Η ομάδα μας, λοιπόν, αποσκοπεί στη δημιουργία ενός πρωτοκόλλου με τη χρήση ενός μοντέλου Μηχανικής Μάθησης (Machine Learning), το οποίο θα συσχετίζει τα γονιδιωματικά δεδομένα του μικροβιώματος του εδάφους με τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του εδάφους, καθώς και τα αγρονομικά χαρακτηριστικά της καλλιέργειας.
Στόχος της ομάδας μας είναι η δημιουργία ενός εργαλείου αγροτικής συμβουλευτικής μέσω του αλγόριθμου, ο οποίος θα παρέχει προβλέψεις για τα ποιοτικά χαρακτηριστικά και την απόδοση της καλλιέργειας, ενώ θα προτείνει εξατομικευμένες παρεμβάσεις στο εκάστοτε χωράφι με στόχο τη βελτίωση του εδάφους και την εξασφάλιση της βέλτιστης δυνατής ποιότητας της καλλιέργειας, και συνεπώς την αύξηση της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων, με μεγάλη συνεισφορά στον αγροδιατροφικό τομέα.
To Project χαρακτηρίζεται από καινοτόμες προσεγγίσεις, χρησιμοποιώντας drones δειγματοληψίας εδάφους και συσκευές φορητής αλληλούχησης DNA. Παράλληλα, στοχεύει στη μείωση του περιβαλλοντικού αντικτύπου μέσω της ελαχιστοποίησης της χρήσης των λιπασμάτων, καθώς και στην προάσπιση της υγείας του καταναλωτή. Βασική μελλοντική προοπτική του project PAGGAIA είναι να αποτελέσει ένα σημαντικό εργαλείο στα χέρια των αγροτών και των ειδικών στον τομέα της Γεωργίας, διασφαλίζοντας τη βιωσιμότητα των επιχειρήσεων, αλλά και αποσκοπώντας στην υλοποίηση των Στόχων Αειφορίας που αφορούν την υπεύθυνη κατανάλωση και παραγωγή.