丰收密码｜给田里装上“透视眼”，用大数据培育好品种

编者按：建设农业强国，利器在科技。值此第九个“中国农民丰收节”来临之际，光明网联合科普中国推出“丰收密码”智慧农业科普解读系列报道，聚焦前沿农业科技成果，解码丰收背后的科技力量。

挑选水果，我们会看大小、色泽；选购盆栽，会观察长势、品相。育种家筛选优良作物，同样离不开“观察”二字。玉米株高、叶色、果穗形态……作物展现出的各类外在与内在特征，在育种领域被统一称作表型。

过去，育种家挑选好的育种材料或品种，很大程度上靠肉眼观测和长年积累的实践经验。一株株比对、一片片甄别，才能从成千上万的材料里筛选出值得培育的“好苗子”。但当育种进入大数据时代，面对海量种质资源，仅依靠人眼观察，已经很难满足现代育种的需求。

于是，科研人员开始尝试给机器装上更多双“眼睛”，替代人工完成田间观测，实现看得更多、更快、更细。

北京市农林科学院信息技术研究中心表型团队在赵春江院士的带领下，历经多年攻关，研发出作物表型组大数据工厂成套技术装备。其中的轻小敏捷型成像单元就像给农田配备了一套“超级视觉系统”，集成RGB、多光谱、热成像、激光雷达等多类传感器，能够同步采集多模态的作物表型信息。

不过，尽管搭载丰富的传感器，单一观测视角依旧存在局限。大田里作物植株茂密、叶片互相遮挡，如果只做高空俯视拍摄，很多侧面、冠层内部的生长细节就会丢失。为此，科研人员研发了无人机、无人车、田间机器人协同的立体化观测系统：无人机负责空中大范围快速扫描，无人车精细采集作物顶部和侧面信息，机器人则钻进冠层内部捕捉被遮挡的细节。天上、地面、植株内部多设备联动，把过去分散零碎的人工查看，升级为连续立体的高通量大数据采集。

“看得见”只是第一步，真正的难题是“看得懂”。哪一株株型更好？哪一株更耐密？哪一株抗病能力更强？

科研人员借助算法完成海量表型数据的解析与综合评价，再把表型组大数据和基因组数据相互结合，从作物的外在表现追溯到内在遗传机理，定位控制优良性状的关键基因，为新品种选育提供科学依据。这也意味着，育种正从传统依赖经验的“挑好苗”，逐步转向数据驱动的“找规律”。

田间的一株作物，不再只是鲜活的生命个体，更是一组可供持续采集、解析、挖掘的数据集合，为良种选育解锁无限可能。