人工智能与精准农业 - 人工智能和机器人在精准农业转型中提供巨大机遇 可提高农作物产量 降低成本并促进可持续发展 [3] - 花朵形态特性如柱头凹陷阻碍了基于人工智能的机器人技术在杂交育种中的应用 [3] 作物-机器人协同设计 - 首次提出作物-机器人协同设计理念 通过基因编辑重新设计作物花型 创制"机器人友好"的结构型雄性不育系 [4] - 研制世界首台可自动巡航杂交授粉的智能育种机器人"吉儿"(GEAIR) 打破杂交育种和制种瓶颈 [4][5] - 基因组编辑技术与基于人工智能的机器人相结合 实现自动化F1杂交育种 效率与人工授粉相媲美 [5] 技术突破与应用 - 对ABC模型基因进行基因组编辑使番茄和大豆产生雄蕊外露的雄性不育花型 [6] - AI驱动的机器人实现异花授粉自动化 简化机器人杂交育种流程 [6] - 生物技术与基于AI的机器人结合 突破作物快速育种瓶颈 [6] - 在大豆中通过多重基因组编辑重现雄性不育 花朵柱头外露表型 可能开启机器人杂交育种新局面 [5] 研究价值 - GEAIR展示通过自动化快速培育气候适应型作物提高效率和降低成本的潜力 [8] - 作物-机器人协同设计策略为可持续精准农业提供解决方案 [6]

核心科技突破 - 中国科学家团队通过生物技术(BT)与人工智能(AI)深度融合，首次提出作物-机器人协同设计理念，利用基因编辑重新设计作物花型，创制"机器人友好"的结构型雄性不育系 [1] - 成功研制世界首台智能育种机器人"吉儿"(GEAIR)，实现杂交育种和制种瓶颈的突破，大幅降低育种成本、缩短育种周期、提高育种效率 [1] - 研究成果由中国科学院遗传与发育生物学研究所许操研究员领导的智能育种攻关团队完成，相关论文发表于国际知名学术期刊《细胞》 [1] 技术应用与评价 - 研究团队将智能育种机器人与从头驯化和育种加速器等新一代育种技术融合，首次打造"智能机器人育种工厂"，实现优异品种的智能快速定制 [4] - 智能育种机器人"吉儿"系统应用于大豆，首次实现结构型大豆雄性不育系快速创制，为中国突破大豆杂交育种、提高单产提供新技术和装备 [4] - 期刊审稿人高度评价该项研究工作为"令人振奋的创新性突破"，是通过BT+AI交叉融合解决重大科技问题和产业难题的典范，具有广阔应用前景 [3] 行业范式革新 - 研究团队开辟"BT筑基+AI赋能+机器人(Robot)劳作"的智能育种(BAR)模式，标志着中国率先完成自主知识产权的智能机器人育种闭环技术体系构建 [4] - 研究成果在生物育种范式革新方面展现出"人工智能驱动科学研究"(AI for Science)的重大应用前景，已实现商业化运行 [4] - 团队正将"育种-生产-采收-追溯"全产业链进行BT+AI融合，推进研发智能育种机器人"吉儿"2.0版，并拓展应用于不同作物，致力于保障粮食安全 [4] 发展里程碑 - 本项研究成果实现杂交育种制种从育种2.0时代跨越发展到育种5.0时代 [3] - 研究成果由跨学科团队共同攻关取得，既有基础理论突破，也在应用层面实现商业化运行 [4]