全鏈條機器人育種家“小海”。

11月2日下午，中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所（以下簡稱合肥物質院智能所）、中科合肥智能育種加速器創新研究院聯合發布兩項重要成果：全鏈條機器人育種家“小海”與“海霸設施”小麥快速育種商業化服務平臺同步啟動，標志著我國在智能育種裝備與工程化應用上取得關鍵突破。

年育種能力20萬株的“機器人”

“麥穗漸黃，顆粒漸滿，應該是灌漿后期了，再過不久就能‘出艙’了。”早晨7點多，在全鏈條機器人育種家“小海”（以下簡稱“小海”）的育種加速器加代艙中，合肥物質院智能所副研究員湯才國像往常一樣，準時來到這里，俯身仔細觀察一株株正在“加代艙”中生長的小麥。

“小海”并不是一個具象的“機器人”，而是一套由四大功能艙體組成的智能育種系統：離子艙、逆境艙、表型艙和加代艙。它們通過軌道機器人串聯，實現從“誘變—鑒定—篩選—穩定”的全流程自動化作業。

湯才國介紹，“小海”融合了科學島在人工智能、機器人技術、離子束生物工程等領域的積累，是一個多學科交叉的“育種工廠”。在離子艙，通過載能離子束誘變技術，快速創造突變體材料；在逆境艙，模擬倒春寒等極端天氣和鹽堿、病害等惡劣環境，篩選出抗逆性強的種質；在表型艙，機器人對植株進行“全身掃描”，精準鑒定其性狀；最后在加代艙，通過AI控制光、溫、水、氣，實現“一年四至七代”的快速繁育。

“目前‘小海’年服務能力是20萬株，待中試基地落成后，年服務能力將突破300萬株，屆時規模化和商業化服務能力將大幅提升，能直接賦能種業企業與科研機構。”湯才國告訴記者，從20萬到300萬，不僅僅是數量單位的躍升，也是中國智能育種從“實驗階段”邁向“工程化服務”的關鍵一步。

三大“技術密碼”解碼“小海”

除了育種規模，“小海”另一大本領就是“縮短時間”。“傳統育種需要8到10年，而我們把它壓縮到2到3年。”湯才國說。

而這驚人效率的背后是支撐“小海”的三大“技術密碼”。

據湯才國介紹，第一個“密碼”是離子束誘變技術，與傳統育種“大海撈針”般尋覓自然突變的育種方式截然不同，該技術能迅速地誘發種子基因變異，短時間內就能后續選育預備上足夠的原材料，基因挖掘效率提高10倍以上。

談到“小海”的第二個“密碼”，湯才國形容它有個“越用越聰明”的“AI大腦”，能讓育種告別“看天意”。“我們的人工智能大模型還具備自主學習與進化的能力，尤其是在加代過程中，系統會通過傳感器收集不同遺傳背景材料的最優生長參數，不斷自我迭代，為下一批同類型材料提供更優的培育方案。”

當然，最關鍵的“密碼”當屬是“小海”的育種加速器加代艙，湯才國告訴記者，在艙內育種一年，抵得上自然界生長數年。“舉個例子，通過調控艙內的光周期、光譜、水肥等參數，能讓一年種一代的傳統小麥，在艙里一年能繁育四到七代，效率頂得上過去的3到6年，大幅縮短作物生長周期。”

那么，有人好奇“小海”究竟是改良現有品種，還是創造新品種？湯才國解釋，“小海”既可用于對現有主推品種進行定向改良，也能通過誘變與雜交創制新種質，是“新品種培育的重要支撐平臺”。

中國種業的“速度引擎”已啟動

面對育種效率低、周期長行業難題的大背景，如果說，“合肥智能育種加速器”（海霸設施）大科學裝置規劃建設是旨在通過技術裝備驅動育種全鏈條的機械化、自動化、數字化、智能化和標準化，那么涵蓋“種質創制—種質鑒定—種質穩定”育種全鏈條關鍵環節的機器人育種家“小海”就是“海霸設施”大科學裝置關鍵技術試驗示范和概念驗證的“微縮版”。

當天，與“小海”同步啟動的還有“海霸設施”小麥快速育種商業化服務平臺。“這個平臺，正是‘小海’技術的規模化與商業化落地，有育種需求的相關單位機構只需提出申請，我們就能提供‘育種加速服務’。”合肥物質院智能所副所長，研究員黃河表示，目前該平臺已服務十余家單位，包括多家種業企業和多所科研院校，覆蓋省內外，意向合作方仍在不斷增加。

“此次成果的發布，不僅為合肥建設‘種業之都’注入了強勁動能，也是我國搶占國際種業科技制高點、服務國家種業振興的重要舉措。”黃河表示。

合報科學+融媒體工作室

合肥晚報-合新聞記者 汪濤/文 田星星/攝