近日，一个名为“吉儿”的智能育种机器人在国际学术期刊《细胞》杂志上亮相，引起了广泛关注。这台由中科院遗传发育所与中科院自动化所联合研制的机器人，是世界上首台可自动巡航杂交授粉的智能育种机器人，它通过精准改造作物花型、攻克机器人操作难题，实现了高效自动化育种，标志着我国在智能育种领域取得了重大突破。
“吉儿”能够精准识别花朵，并伸出机械臂轻柔地完成杂交授粉，代替工人完成全流程育种工作。这种创新的育种模式，被论文通讯作者、中科院遗传发育所研究员许操称为“生物技术筑基 + 人工智能赋能 + 机器人劳作”的智能育种模式。这一模式的建立，不仅提高了育种效率，还降低了育种成本，缩短了育种周期。
传统杂交育种和制种过程面临诸多挑战，尤其是人力成本高、效率低的问题。在杂交育种过程中，去除雄蕊是第一步，这一步完全依赖人工操作，效率低下且成本高昂。为了解决这一问题，科研团队通过多年研究，最终实现了通过基因编辑的方式，让雄蕊在最初生长阶段就自行打开，露出雌蕊中的柱头，便于下一步授粉操作。在此基础上，科研团队首次提出作物 - 机器人协同设计的“双向奔赴”理念，用生物技术重塑花型，快速创制“机器人友好”的结构型雄性不育系；再以深度学习驱动的机器人完成自动巡航杂交授粉，“吉儿”就此诞生。
“吉儿”通过图像识别、深度学习等人工智能技术，自动寻找经过改良的花朵，完成授粉作业。它在商业化生产温室中稳定运行，柱头识别准确率可达 85.1%，每授粉一朵花仅耗时 15 秒，单次巡航授粉实现了 77.6%±9.4%的成功率，且机器人可全天候不间断进行反复巡航自动杂交授粉，确保每朵花成功授粉坐果，极具应用前景。在番茄的杂交育种过程中，使用“吉儿”可以节省 25%以上的人力成本，育种周期可以从原来的 5 年缩短为 1 年。
此外，研究团队还将“吉儿”应用于大豆，首次实现结构型大豆雄性不育系快速创制，使用该不育系可节省 76.2%人工授粉操作时间，有望为突破大豆杂交育种难题和大幅提高单产提供新一代智能育种技术和智能装备。
目前，科研团队正在将“育种 - 生产 - 采收 - 追溯”全产业链进行“生物技术 + 人工智能”的融合，研发机器人育种家“吉儿 2.0 版”，将结构型雄性不育系拓展应用于不同作物，为保障全球粮食安全贡献中国智慧和力量。
“吉儿”的诞生，不仅展示了我国在智能育种领域的创新能力，也为全球农业现代化提供了新的思路和方法。随着技术的不断进步和应用的不断拓展，“吉儿”有望在全球范围内推广，为提高农业生产效率、保障粮食安全发挥重要作用。