Робот запилює томати за 10 секунд: як китайські генетики змінили форму квіток під штучний інтелект

Китайські дослідники презентували автоматизований комплекс GEAIR 2.0, який здатен самостійно знаходити квітки томатів і здійснювати їхнє перехресне штучне запилення без допомоги людини. На обробку одного бутона система витрачає менше ніж десять секунд. Головною інженерною знахідкою проєкту став нестандартний підхід: щоб полегшити роботу маніпуляторам, біологи за допомогою редагування геному заздалегідь змінили анатомічну будову самої рослини.

Дві руки, машинний зір і 50 запилень з одного пензля

Комплекс спроєктовано дослідницькою групою Інституту генетики та біології розвитку Китайської академії наук (CAS) під керівництвом професора Сюй Цао. Як повідомляє видання China Daily, презентація другої версії робота відбулася на Пекінській конференції насінницької галузі.

Головною відмінністю від ранньої версії стало використання двох незалежних маніпуляторів:

• Перша механічна рука обережно притримує стебло, відводить листя, що заважає, або подає контейнер із матеріалом;
• Другий маніпулятор зі спеціальним пензлем наносить пилок безпосередньо на приймочку маточки;
• Нейромережева система розпізнавання підвищила точність наведення на квітку з 85% до 92,8%;
• Одноразового набрання пилку на пензель вистачає для безперервної обробки приблизно 50 квіток поспіль.

Роботизований візок самостійно орієнтується в тепличних рядах, оминає опалювальні труби та може працювати вночі, розширюючи часове вікно для селекції.

Адаптація рослин під роботів і завдання селекції

Абревіатура GEAIR розшифровується як «Редагування геному в поєднанні з робототехнікою на базі ШІ». Біологи застосували концепцію спільного проєктування культури та робота, викладену в науковій статті в журналі Cell: вони вивели спеціалізовані лінії томатів і сої з виступаючою назовні маточкою. Така форма робить репродуктивні органи квітки легкодоступними для оптичних сенсорів і виключає ризик ламання гілок жорстким маніпулятором.

У соціальних мережах успіхи комплексу вже пов’язали з рекордними обсягами збору зернових культур у країні (згідно з бюлетенем Державного статистичного управління Китаю, врожай перевищив 714 млн тонн). Однак такі порівняння некоректні: робот поки не працює на відкритих полях.

Машина проходить випробування в спеціалізованих агропарках для прискореної гібридизації. Установка покликана позбавити науковців монотонної та кропіткої ручної роботи з пінцетами й пензлями під час отримання насіння елітних сортів.