植物喊疼的方式破解植物求救信號(hào)

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2026-03-13 07:57:30 環(huán)球時(shí)報(bào)

生物學(xué)家找到了破解植物求救信號(hào)的方法，這有助于構(gòu)建農(nóng)作物的蟲害和疾病預(yù)警體系。瑞士巴塞爾的一支農(nóng)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了對植物電生理信號(hào)的解讀。研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人帕特里克·霍格表示，這些信號(hào)可以理解為植物在“喊疼”。

一百年前，植物學(xué)家就發(fā)現(xiàn)植物能在機(jī)體內(nèi)傳遞電信號(hào)，但這些信號(hào)一直難以被人類理解。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器破譯和解析海量數(shù)據(jù)的能力打破了這一壁壘。通過給植株接上電信號(hào)監(jiān)測設(shè)備，研究人員安科·布赫霍爾茨發(fā)現(xiàn)植物并不總是“沉默”的。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了對照實(shí)驗(yàn)，第一組番茄植株暴露在土壤微型線蟲環(huán)境中，第二組大豆植株被投放了椿蟲群。通過持續(xù)監(jiān)測植物電信號(hào)輸出，并導(dǎo)入軟件模型分析，科研團(tuán)隊(duì)精準(zhǔn)鎖定了植物遭受侵害時(shí)發(fā)出的電信號(hào)。由于常規(guī)手段很難及時(shí)察覺蟲害，這一信號(hào)可能會(huì)成為至關(guān)重要的早期預(yù)警機(jī)制。

霍格指出，線蟲蟄伏在土壤中，肉眼無法觀測，只有當(dāng)作物產(chǎn)量銳減時(shí)，人們才會(huì)察覺到它們的存在。而中南美洲常見的椿蟲，其傷害往往也要待作物遭侵襲一周后才會(huì)顯現(xiàn)。作為全球核心糧食作物之一，大豆占植物性蛋白供應(yīng)量近半數(shù)，但每年有21%的大豆植株因害蟲和疾病而損耗。布赫霍爾茨認(rèn)為，這項(xiàng)新技術(shù)有望促進(jìn)更精準(zhǔn)、更溫和的農(nóng)藥迭代。目前農(nóng)場只能大量噴灑化學(xué)藥劑，這種地毯式轟炸策略太粗放且缺乏針對性，治標(biāo)不治本。

目前科學(xué)家只能判定植物是否處于應(yīng)激狀態(tài)，無法甄別侵害的來源。布赫霍爾茨已將解讀電生理信號(hào)差異、準(zhǔn)確判定“殺手是誰”納入了下一步科研目標(biāo)。如果能準(zhǔn)確掌握作物遭受侵害的時(shí)間和病蟲種類，農(nóng)民只需要“對癥下藥”，施用專門藥劑，便能定向清除病蟲害。布赫霍爾茨表示，他們計(jì)劃建立植物信號(hào)庫，使其成為植物保護(hù)領(lǐng)域的實(shí)用工具。

(責(zé)任編輯：zx0176)

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