Робот опыляет томаты за 10 секунд: как китайские генетики изменили форму цветков под искусственный интеллект

Китайские исследователи представили автоматизированный комплекс GEAIR 2.0, способный самостоятельно находить цветки томатов и выполнять их перекрестное искусственное опыление без помощи человека. На обработку одного бутона у системы уходит менее десяти секунд. Главной инженерной находкой проекта стал нестандартный подход: чтобы облегчить работу манипуляторам, биологи с помощью генного редактирования заранее изменили анатомическое строение самого растения.

Две руки, машинное зрение и 50 опылений с одной кисти

Комплекс спроектирован исследовательской группой Института генетики и биологии развития Китайской академии наук (CAS) под руководством профессора Сюй Цао. Как передает издание China Daily, презентация второй ревизии робота состоялась на Пекинской конференции семенной индустрии.

Главным отличием от ранней версии стало внедрение двух независимых манипуляторов:

• Первая механическая рука аккуратно придерживает стебель, отводит мешающие листья или подает контейнер с материалом;
• Второй манипулятор со специальной кистью наносит пыльцу непосредственно на рыльце пестика;
• Нейросетевая система распознавания повысила точность наведения на цветок с 85% до 92,8%;
• Однократного набора пыльцы на кисть хватает для непрерывной обработки примерно 50 цветков подряд.

Роботизированная тележка самостоятельно ориентируется в тепличных рядах, огибает трубы отопления и может функционировать в ночные часы, расширяя временное окно для селекции.

Адаптация растений под роботов и задачи селекции

Аббревиатура GEAIR расшифровывается как «Редактирование генома в сочетании с робототехникой на базе ИИ». Биологи применили концепцию совместного проектирования культуры и робота, изложенную в научной статье в журнале Cell: они вывели специализированные линии томатов и сои с выступающим наружу пестиком. Такая форма делает репродуктивные органы цветка легкодоступными для оптических сенсоров и исключает риск поломки ветвей жестким манипулятором.

В социальных сетях успехи комплекса уже связали с рекордными объемами сбора зерновых культур в стране (согласно бюллетеню Государственного статистического управления Китая, урожай превысил 714 млн тонн). Однако подобные сопоставления некорректны: робот пока не работает на открытых полях.

Машина проходит испытания в специализированных агропарках для ускоренной гибридизации. Установка призвана избавить ученых от монотонной и кропотливой ручной работы с пинцетами и кистями при получении семян элитных сортов.