智能育種機器人“吉兒”的亮相，能改變什麼？_風聞

精準識別花朵、伸出機械臂輕柔完成雜交授粉…… 前日，我們能看到在温室的花叢裏，一位“鋼筋鐵骨”的機器人已經穿梭在其中開始在做雜交授粉實驗。

一次事關農業、農村和農民的技術性變革要開始了嗎？

一、關於智能育種機器人“吉兒”

世界首台智能育種機器人——吉兒（GEAIR），是由中國科學院遺傳與發育生物學研究所許操研究員領導的智能育種攻關團隊自主創新完成的。

該機器人通過生物技術(BT)+人工智能(AI)深度融合，首次提出作物-機器人協同設計理念，利用基因編輯重新設計作物花型，快速精準創制“機器人友好”的結構型雄性不育系，運用深度學習和人工智能成功研製。

“吉兒”由多個部分組成：一個移動底座可用於在2米間距的番茄行間巡航；一個超寬帶定位模塊讓其可在温室裏進行高精度定位、測距和座標計算；還有一個Real Sense D435i攝像頭用來進行圖像捕捉和識別；一套授粉設備（包括一個授粉臂、授粉夾爪）精準、輕柔地夾持花粉刷，與柱頭接觸來完成授粉；一個裝花粉的容器。它能夠精準識別花朵、伸出機器臂輕柔的完成雜交授粉，代替工人完成全流程育種工作。

二、為何要研發這款機器人？

在農作物品類中，每個品種都有它自己的長處和短處，我們要通過雜交育種，結合兩個或多個親本的優良性狀，克服其缺點，從而育成具有優良性狀的新品種。

而在傳統的雜交育種過程中，經常需要人工協助幫助作物授粉，第一件事需要把雄蕊去除，俗稱‘去雄’。這個過程要用鑷子一個個剝，幾乎完全依賴人工。但人工授粉又具有成本高和效率低兩大關鍵瓶頸。

人工授粉成本高：雜交育種和制種長期面臨着高成本的問題。以番茄為例，雜交種已佔商品種的90%以上，但因番茄花的柱頭內縮為閉合花型，全球番茄雜交育種和制種至今仍完全依賴人工進行雜交授粉，這項工作的人力成本已佔番茄總育種成本的25%以上，僅人工去雄一項就佔番茄雜交授粉成本的40%。

隨着勞動力供需矛盾加劇，人工成本還在持續上漲，育種企業和種植户的利潤空間上升不大，從而在一定程度上制約着雜交育種和制種的規模化落地。

**人工授粉數量多且效率低：**人的勞動能力和反應速度是有限制的，單人單日能完成的授粉花朵數量存在着上限，而作物授粉的數量是相當多的，所以人工授粉很難滿足大規模育種基地和大型温室對授粉數量的需求。

而且授粉是有最佳授粉期的，在作物花期集中的關鍵時期，若常因授粉人力不足而導致部分花朵錯過最佳授粉期，種子的坐果成功率、產量和質量將會明顯下降。

經過科研團隊試驗，“吉兒”柱頭識別準確率可達85.1%，每授粉一個花朵僅耗時15秒，效率遠高人類授粉，單次巡航授粉就實現了77.6%±9.4%的成功率。機器人可全天候24h不間斷地反覆巡航，自動進行雜交授粉，以確保每朵花成功授粉坐果，這極大的提高了生產效率、降低了生產成本。

不僅如此，“吉兒”的零部件國產化自主率已高達95%以上，很大程度上消除了其在應用上的限制風險。

三、好在哪裏？不好在哪裏？

傳統的育種工作需要依賴大量人力進行繁瑣的授粉操作，但現在大量年輕人已不願從事農業工作，因此大部分農業勞動力還是以中老年人為主。

而“吉兒”這種智能育種機器人的出現，不僅能應對人口老齡化問題對農業帶來的衝擊，還能吸引一些年輕技術人才參與到農業當中，且有助於實現從“人力依賴”向“智能驅動”的跨越，為農業可持續發展提供新技術支撐。

它的出現或許還能促進如智能育種服務、農業機器人維護與升級等相關新興產業的成立，為社會創造一些就業崗位，在一定程度上促進社會經濟增長。

此外，育種環節效率的提升，可幫助加快優良品種的培育和推廣速度，為種植户提供更多高產且優質的作物種子，從而提高農作物產量和質量。

但它真的百利無一弊嗎？

在以傳統育種、制種為主要產業的地區，就“吉兒”可代替人工進行作物授粉的用途來看，可能會使原本從事人工去雄、授粉的中老年勞動力面臨失業風險。因為這類人羣往往缺乏智能設備操作的相關技能，短期內很難轉型到智能育種服務等新興崗位上。

此外，若需在室外勞動，又遇到暴雨、低温等惡劣天氣，“吉兒”移動底座所擁有的巡航穩定性以及其他設備元件的抗干擾性也可能受到一定的影響，其面對田間環境的靈活性可能不如人力。

四、結語

總之，無論利弊與否，“吉兒”的亮相，以及智能育種（BAR）模式的創造對於植物育種乃至農業應用來説都是一個巨大的突破，受益於這項研究成果的遠不止雜交番茄，更有許多其他的雜交作物。

未來，這種作物-機器人協同設計的“雙向奔赴”可能將會成為新農業發展的趨勢，促進農業生產從人力驅動的傳統模式過渡到標準化、科技化、規模化的智能新模式，讓“民以食為天”得到更優的保障。