浙江大學海南研究院建設虫害防治多維數據庫
人工智能植保員,識別害虫不“臉盲”(探一線)
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收藏1000瓦,是一盞高壓汞燈的功率﹔零下80攝氏度,是樣本冷凍處理的極低溫﹔數以萬計的,是已建成的害虫高清影像數據集規模……
在海南三亞崖州灣科技城,這一串數字,正破解著熱帶作物害虫防治的“臉盲”難題。
自20世紀50年代以來,一代代種業科學家利用海南的熱帶氣候條件進行作物育種。在位於海南的國家南繁科研育種基地裡,作物種類多,害虫也跟著“南下”,人工防治耗時耗力。
能不能讓人工智能當植保員,輔助進行田間智能識別?擺在科研人員面前的第一道難關,是如何讓人工智能精准識虫、辨虫。
“同一個屬的害虫,往往長著‘近親臉’,就像雙胞胎。”浙江大學海南研究院種子工程與檢驗檢疫團隊祝增榮教授的研究生陳行打了個比方,“同是夜蛾科的兩種蛾子,背部花紋差之毫厘,其習性與相應的防治藥方卻天差地別。僅靠肉眼,即便是老專家也可能看走眼。”
培育煉就“火眼金睛”、精准識虫辨虫的人工智能植保員,需要海量、標准、高精度的“証件照”供其學習。為此,科研人員必須先採集足夠多的害虫標本。
深夜11點,在研究團隊試驗基地深處,一盞1000瓦的高壓汞燈驟然亮起,將一塊兩米見方的白布照得透亮。伴隨熱浪翻滾,沉寂的田壟瞬間喧囂。甜菜夜蛾、金龜子、螻蛄如雨點般撞向白布,發出密集的“嘟嘟”聲。
“為何不用更輕便的LED燈?”面對記者的疑問,團隊研究員周瀛揭開謎底:“LED燈多是冷光源,而老式汞燈發光的同時產生高熱。后半夜,田間氣溫驟降,昆虫趨光也趨熱,這樣才方便‘請君入瓮’。”
“噗”的一聲響,一隻甜菜夜蛾跌落布面。剛停穩,陳行眼疾手快,試管口一扣、手腕一抖,虫子順勢落入管底。他立刻塞上棉塞,動作一氣呵成。
看似原始的“燈誘法”,卻是獲取田間樣本最有效的手段。“我們是在用古老的方法,‘喂養’先進的算法。”陳行打趣道。
捕捉完成之后,為了定格虫子最自然的形態,樣本會被送入浙江大學海南研究院的實驗室,在零下80攝氏度的超低溫冰箱急凍3分鐘左右,以便進行標本制作。緊接著插針、整姿、烘干,最后送入微距堆疊攝影系統。
隔著屏幕觀察,一隻指甲蓋大小的金龜子被放大了數倍,鞘翅的光澤、腿部的絨毛都毫發畢現。“普通的照片是平面的,而微距堆疊技術能把不同焦距拍攝的幾十張照片合成一張全焦段的高清圖,這才是合格的‘証件照’。”陳行解釋。
“摸清了害虫家底,才能守好南繁的糧倉。”周瀛介紹,團隊正在研發的智能識別系統,旨在實現“拍虫識虫”——“未來,農戶拿著手機對著虫子一拍,就能秒懂是什麼虫、該採取什麼防治措施。”
當人工智能識別出害虫后,如何進行綠色防治?
在研究院的恆溫養虫室裡,研究團隊給出了答案:通過針對性研究,篩選出害虫的天敵昆虫投放田間,實現“以虫治虫”,憑借生物防治大幅削減化學農藥用量。
此外,團隊還從植物中找到了靈感。他們發現豇豆受攻擊后會釋放特定氣味,便從中提取出揮發性物質“蘑菇醇”,制成田間緩釋劑,使害虫“聞味而逃”。
凌晨1點,試驗田裡的汞燈依然亮著。“抓虫子、做標本、跑數據,促進農業生產智能化,離不開它!”周瀛說。
《 人民日報 》( 2026年03月28日 06 版)
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