Robôs com inteligência artificial assumem a polinização de tomates e soja na China

Robôs e inteligência artificial transformam a polinização agrícola

Cientistas do Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento (IGDB), da Academia Chinesa de Ciências, anunciaram um sistema que une edição gênica e robótica para polinizar cultivos durante todo o dia. O projeto foi detalhado em artigo publicado na revista Cell em 11 de abril.

Batizada de Genome Editing with Artificial-Intelligence-based Robots (GEAIR), a solução cria flores adaptadas ao trabalho de braços robóticos guiados por algoritmos de machine learning. O método pretende reduzir custos, acelerar o melhoramento genético e diminuir a dependência de mão de obra manual em culturas como tomate e soja.

Quem desenvolveu a inovação

O estudo é liderado pelo professor Xu Cao, pesquisador do IGDB. A equipe inclui especialistas em biologia molecular, agronomia e engenharia de controle. O grupo se inspirou na Revolução Verde, quando máquinas agrícolas impulsionaram a produtividade ao longo do século XX.

Como funciona o sistema GEAIR

Alterações genéticas nas plantas

Os cientistas utilizaram a ferramenta CRISPR-Cas9 para editar genes do tipo B-class MADS-box. No tomate, o gene GLO2 foi modificado para gerar plantas macho-estéreis com estigmas projetados. A ausência de estruturas masculinas impede a autopolinização e facilita o acesso dos robôs às partes femininas da flor.

Segundo Cao, a “repaginada” nas flores torna o processo mais eficiente. Em testes, as plantas apresentaram sabor mais intenso e maior tolerância a estresses ambientais.

Robôs guiados por inteligência artificial

No campo tecnológico, câmeras de alta resolução captam imagens das plantas. Redes neurais treinadas identificam em tempo real quais flores estão no estágio adequado para receber pólen. Um braço robótico, conectado a depósitos de pólen de linhagens distintas, executa a cruzamento 24 horas por dia, sem necessidade de pausas.

Em condições controladas, o desempenho do robô igualou o de trabalhadores humanos, mantendo a taxa de sucesso enquanto eliminava o tempo ocioso.

Impacto na produção de tomates e soja

Redução de custos no tomate

Na China, a polinização manual representa mais de 25% do custo de produção de tomates frescos. Apenas a etapa de emasculação — remoção das partes masculinas — responde por 40% desse trabalho. Ao substituir a mão de obra por GEAIR, os pesquisadores estimam reduzir significativamente as despesas e acelerar o lançamento de novas variedades.

Ganho potencial na soja

Flores naturalmente fechadas dificultam a polinização cruzada da soja, limitando um ganho de produtividade calculado em até 30%. Com a engenharia genética, as flores tornam-se acessíveis ao braço robótico, permitindo o cruzamento programado e a exploração desse potencial.

Imagem: Paulo Nabas via olhardigital.com.br

Integração com outras técnicas de melhoramento

O GEAIR foi testado em conjunto com speed breeding, técnica que estende ciclos de luz para acelerar o crescimento, e com domestication, processo de incorporação rápida de características de plantas silvestres. A combinação reduziu o tempo de desenvolvimento de cultivares de anos para meses.

A equipe já produziu tomates com maior teor de sabor e resistência a variações climáticas, além de ensaios bem-sucedidos em soja. O professor Xu Cao classifica o sistema como mudança de paradigma, pois redesenha as plantas para cooperar com IA e robótica.

Por que a automação da polinização é relevante

Desde a antiguidade, agricultores dependem de vento, insetos ou trabalhadores para transportar pólen entre plantas. O método é demorado, exige infraestrutura e está sujeito a falhas climáticas. Em um cenário de demanda crescente por alimentos, soluções que economizam tempo e recursos tornam-se estratégicas.

Ao funcionar em regime ininterrupto, o GEAIR oferece ganho de escala, uniformidade nos cruzamentos e menor risco de contaminação por pólen indesejado. Além disso, ao focar em tomates e soja — culturas de elevado valor comercial —, o projeto pode impactar cadeias produtivas globais.

Próximos passos da pesquisa

O IGDB pretende ampliar a técnica para outras espécies hortícolas e grãos. Os cientistas investigam novos alvos gênicos que permitam designs florais compatíveis com diferentes tipos de robôs. Ensaios de campo em larga escala estão programados para as próximas safras na China.

Além dos ganhos econômicos, a equipe destaca o potencial ambiental. Menor uso de mão de obra intensiva e otimização de insumos podem reduzir emissões de carbono e desperdício. A abordagem, porém, dependerá de aprovação regulatória para organismos geneticamente modificados nos mercados internacionais.

Conclusão: robótica e IA no centro do melhoramento genético

Combinando edição de genes, visão computacional e automação, o GEAIR demonstra que o desenho conjunto de plantas e máquinas pode redefinir processos agrícolas tradicionais. Se adotado em escala, o sistema promete aumentar a produtividade, cortar custos e acelerar a resposta do setor a desafios climáticos e de segurança alimentar.

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