科技日报记者 俞慧友
“通过近八年协同攻关，我们已经开发出了作物单粒种子活力无损检测技术，成功研制出了能为种子做‘CT’的水稻种子无损检测分选仪样机。未来此项技术实现商用后，有望进一步提升我国玉米、棉花、水稻、大豆等作物的种子质量，助力作物单产大面积增产。”3月11日，湖南省农业科学院研究员余应弘说。
一粒种子在种植前，会经历遗传育种、制种、加工和检测的过程。长期以来，我国缺乏对种业产业链下游的种子生产加工、包装贮藏、检测等环节的研究，未能充分挖掘出加工和检测环节隐藏的产量增量。以杂交水稻为例，自1973年杂交水稻配套成功至今，杂交水稻种子发芽率始终徘徊在80%左右。“秧好一半禾”，播种质量高的种子具有更强的增产和抗胁迫潜力。“如果能实现种子活力单粒无损伤检测及分选，检测与分选出高活力的种子，就有望提升种子播种质量，获得种业瓶颈突破的有效方案。”余应弘说。
围绕种业发展需求，余应弘团队提出了分析种子加工及检验理论与技术的新方向。团队联合中国科学院合肥物质科学研究院、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所组建了交叉学科研究团队，建立了基于超连续激光光谱技术的作物种子光学无损检测技术体系，采集数十万颗不同作物种子透射光谱与发芽表型，建立作物种子“光谱-活力”的数据库。
基于深度神经网络架构，团队开发了融合透射光谱特征的高精度单粒种子活力无损检测模型，实现了非侵入式种子活力分析。数据显示，采用这一套技术，可对单粒种子活力的预测准确率高达95%以上，并可实现水稻、玉米、大豆、棉花等作物个体种子活力无损检测。
利用此项技术，团队研制了全球首台水稻种子活力无损检测与分选原理样机，经设备分选后的水稻种子发芽率可达92%以上。目前，相关成果已通过湖南省农学会组织的评价。专家一致认为成果填补了光学无损检测分选水稻种子活力研究的空白，居国际领先水平，具有重要的科学价值和生产应用前景。
“我们正聚焦高通量分选设备研发与检测算法优化双轨突破，包括高通量分选设备研制、检测方法精准化与普适化升级，预计五年内突破产业化装备研制关键技术瓶颈。”余应弘说。
（科技日报记者 俞慧友 摄）
