（来源：科创中国）

入冬时节，在位于安徽省合肥市长丰县双凤开发区的中科合肥智能育种加速器创新研究院内，科研人员正在紧张有序地忙着育种工作。

　　不久前，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所（以下简称“合肥物质院智能所”）和中科合肥智能育种加速器创新研究院在这里联合宣布：全链条机器人育种家“小海”与“海霸设施”小麦快速育种商业化服务平台同步启动。它们的问世，标志着我国在智能育种装备与工程化应用上取得了关键突破。

　　曾经，培育一个优良作物品种需要“十年磨一剑”的漫长等待。如今，中国科学家团队用机器人与人工智能，将这一进程压缩至短短两三年。

　　涵盖育种全链条关键环节

　　走进中科合肥智能育种加速器创新研究院科研大楼，墙上的标语“一粒种子可以改变一个世界”格外醒目。

　　这里没有传统农田的泥土气息，取而代之的是一种充满未来感的科技氛围。数个以“舱”命名的独立空间井然有序，构成一个完整的育种生态系统。这也是全链条机器人育种家“小海”的“主场”。

　　“小海”并非一个具象机器人，而是一套高度集成化、智能化的育种系统。它由逆境舱、表型舱、加代舱、离子舱等部分组成，如同一位身怀绝技的科学家，在实验室里执行着精密任务。

　　在逆境舱里，麦苗们正经历着“魔鬼训练”。合肥物质院智能所助理研究员曹明辉介绍，逆境舱的主要作用是选种，通过精准模拟极端天气、极端土壤以及生物逆境，来筛选具备强大抗逆性的优秀种质。

　　在加代舱内，生长着处于不同生长阶段的小麦。现场工作人员无需进入舱内，通过操控智能机器人即可完成播种、管理、观测等一系列作业，整个作业过程高效快捷。

　　2022年起，合肥物质院智能所智能育种团队创新提出“生物育种工程化”理念，推进“合肥智能育种加速器”（海霸设施）大科学装置建设。“我们旨在通过技术装备创新，驱动育种全链条的机械化、自动化、数字化、智能化和标准化，从根本上解决育种效率低、周期长的行业痛点。”合肥物质院智能所副研究员汤才国说。

　　汤才国介绍，机器人育种家“小海”涵盖“种质创制—种质鉴定—种质稳定”育种全链条关键环节，是“海霸设施”大科学装置关键技术试验示范和概念验证的微缩版。

　　具备三大核心加速能力

　　“我们的育种效率是传统人工育种的60倍以上。”合肥物质院智能所副所长黄河说。效率提升的背后是“小海”和“海霸设施”所具备的三大核心加速能力。

　　在加速种质创新方面，传统杂交育种或等待自然变异，如同大海捞针，过程漫长且充满不确定性。“小海”则另辟蹊径，利用载能离子诱变育种技术，并结合AI技术，开辟了一条非基因编辑的高效基因资源发掘新路径。这种方法能主动、快速地创造大量变异，再由AI进行高效筛选，将基因挖掘效率提升了10倍以上，极大地丰富了育种的家底。

　　在加速种质鉴定方面，一个品种是否优秀，不仅要看它在风调雨顺时的表现，更要看它在逆境中的生存能力。“小海”重点建设的逆境筛选平台，正是为此而生。它能精准、快速地鉴定出哪些种质抗寒、哪些耐盐、哪些抗病，实现抗逆种质的定向、通量筛选。这满足了市场对“稳产品种”的迫切需求，为保障国家粮食安全筑起了一道坚实的科技屏障。

　　在加速种质稳定方面，“小海”构建面向多作物多品种的一年多代快速育种体系。

　　同步启动的“海霸设施”小麦快速育种商业化服务平台，通过智能环境控制，可实现春小麦年繁6—7代、冬小麦4—5代，将传统8—10年的育种周期大幅压缩至2—3年。平台建立了基于中国小麦微核心种质、不同生态区代表性品种的春化模型、加代环境智能控制模型、花期调控模型等智能加代技术，并研发了适合不同应用场景的加代舱装备。

　　“当前，中科合肥智能育种加速器创新研究院合肥本部与烟台分中心年服务能力达20万株。育种中试基地落成后，中科合肥智能育种加速器创新研究院年服务能力将突破300万株，具备规模化和商业化服务能力，将直接赋能种业企业与科研机构。”黄河说。

　　多学科协同攻克技术壁垒

　　这些成果的背后，是科研团队无数个日夜的攻坚克难。将理念变为现实，他们需要跨越的，是多学科之间的巨大鸿沟。

　　项目涉及人工智能、机器人、生物技术、农学、信息科学等多个领域。黄河坦言，他们面临的首要挑战就是多学科技术的深度交叉与融合。“我们需要让搞算法的科学家、设计机器人的工程师和精通遗传育种的专家坐在一起，讲同一种‘语言’，将不同领域的技术串联成一个高效、协同的闭环系统。这本身就是一个极高的挑战。”黄河说。

　　当技术壁垒被逐步打破，数据的挑战又接踵而至。从诱变开始，他们需要处理海量的基因组数据、高精度的环境控制数据，以及来自各种传感器的多模态表型数据。如何让机器人理解这些数据，并像经验丰富的育种专家一样去思考、筛选、决策？这需要用大样本训练出强大而精准的人工智能算法。

　　“这不仅仅是用机器代替原本繁重的人类劳动，更是将人类的育种经验和智慧，转化为机器可以理解和执行的算法与模型。”黄河说，正是在攻克一个又一个难题的过程中，“小海”从蓝图走向了现实，中国智能育种的工程化之路也越走越宽。

　　此次“小海”与“海霸设施”的启动，是我国抢占国际种业科技制高点、服务国家种业振兴与粮食安全战略的重要举措。它不仅用“60倍效率”为中国种子装上了强大的科技引擎，也为合肥建设“种业之都”注入澎湃动能。

（来源：科技日报 作者：洪敬谱）