5月29-31日，第二十一屆中國國際科學儀器及實驗室裝備展覽會(CISILE 2024)在北京盛大開幕。展會同期，CISILE 2024“自主創(chuàng)新金獎”正式揭曉，托普云農自主研發(fā)制造的“高通量植物表型采集分析平臺”憑借表型指標覆蓋廣、解析精度高、效率高等創(chuàng)新優(yōu)勢一舉摘得此榮譽。
CISILE“自主創(chuàng)新金獎”由中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會于2006年設立，旨在鼓勵弘揚自主創(chuàng)新精神，推動我國科學儀器及實驗室裝備制造領域高質量發(fā)展。托普云農“高通量植物表型采集分析平臺”此次榮獲CISILE 2024“自主創(chuàng)新金獎”，評選過程歷時數(shù)月，由業(yè)內重點科研院所科研人員、企業(yè)研發(fā)人員和行業(yè)管理專家組成評審團隊，經協(xié)會初審、專家會審、專家現(xiàn)場評審及名單公示等嚴謹流程，最終從數(shù)以千計的科學儀器設備中脫穎而出，可謂含金量十足。
100%國產化，填補國內相關領域空白
隨著智慧農業(yè)快速發(fā)展，智能育種、種質資源高效鑒定已成為國內外眾多農業(yè)高校、科研機構加速布局的前沿科研領域之一。而其中，對種質資源的表型特征進行高精準、高效率、高通量鑒定是提升科研效率的關鍵。
過去，植物表型研究領域的關鍵裝備、核心算法被歐美日澳等發(fā)達國家壟斷，托普云農自主研發(fā)制造的“高通量植物表型采集分析平臺”從各類傳感器、成像單元等硬件到AI模型算法、操作系統(tǒng)等軟件，均實現(xiàn)了100%國產化，并且在表型指標覆蓋量、表型解析精度、解析效率等方面優(yōu)勢明顯，有力填補了國內植物表型研究領域關鍵裝備空白。經科技成果鑒定，該成果總體達到了國內領先水平，逐步向國際前沿技術水平邁進。
高通量植物表型采集分析平臺采用單箱體-多成像單元集成融合模式，通過自動化傳送單元將植物傳送到箱體內部，并依靠多維傳感融合圖像成像單元、邊緣計算與解析單元、數(shù)據管理單元對植物形態(tài)、生理等表型指標進行高通量、高精度、無損化數(shù)據采集和多維度數(shù)據解析，廣泛用于精準育種、抗逆種質篩選、植物生長與營養(yǎng)分析、病蟲害抗性分析等場景。
120+表型指標，覆蓋植物全生育期
高通量植物表型采集分析平臺集成了可見光二維、可見光三維、高光譜等成像模塊，整合多種傳感器，能夠獲取植物全生育期高通量表型信息，覆蓋不同生境下植物器官、單株、群體的形態(tài)、生理等120多種表型指標，超越國外主流同類型裝備。
基于托普云農專業(yè)的AI算法服務團隊，高通量植物表型采集分析平臺能夠為用戶提供指標參數(shù)定制化服務，可根據個性化分析需求構建相應的分析模型，滿足更多科研場景應用。同時，平臺設計具有良好的可擴展性，可以根據科研需求進行功能擴展和升級，如定制箱體尺寸、新增成像單元等。
高精度三維重構，表型解析更精準
在二維、高光譜成像基礎上，高通量植物表型采集分析平臺增設三維重構與分析單元，通過創(chuàng)新的圖像采集方式結合全自研算法，實現(xiàn)對植物快速、準確的高精度三維重構，大大提升了植株株高、冠幅、生物量、卷葉程度等表型參數(shù)的解析精度。
例如，反映植物長勢的生物量指標，國外產品往往采用二維成像投影面積來表征，高通量植物表型采集分析平臺則通過三維體積來表征，在精準度方面更上一層樓。
采集分析同步完成，解析效率顯著提升
在生物育種、種質資源鑒定等場景中，研究人員經常需要快速鑒定大量不同品種植株的表型差異，這就對植物表型解析效率提出了較高要求。托普云農率先打造出集表型數(shù)據采集與解析于一體的植物表型智能解析平臺TP-AIPheno，創(chuàng)新性地將數(shù)據采集與解析流程集成在同一軟件中實現(xiàn)，顯著提升了平臺的表型解析效率。
目前，高通量植物表型采集分析平臺的可見光二維、高光譜模塊的單株植物解析用時小于5秒，可見光三維重構模塊的單株植物重構和解析共計用時小于7分鐘，助力科研人員顯著提升科研分析效率。
兼顧便捷與安全，營造優(yōu)質操作體驗
以往，我國科研人員使用國外的植物表型分析設備，不僅操作界面復雜，而且部分功能需要用戶自主編程才能實現(xiàn)。而托普云農自主研發(fā)的高通量植物表型采集分析平臺通過智能化、自動化設計，營造了一個高度便捷化的操作體驗：
植物傳送、圖像采集、數(shù)據分析全流程自動化，大大簡化人工操作；
用戶界面簡潔友好，快速呈現(xiàn)分析結果，支持一鍵導出和歷史圖像調閱，進一步降低使用門檻；
平臺配備必要的安全裝置和數(shù)據保護措施，確保了操作安全性和數(shù)據安全性。
當前，托普云農“高通量植物表型采集分析平臺”已擁有9項國家專利，其中6項為發(fā)明專利。同時，基于托普云農自主研發(fā)及100%國產化優(yōu)勢，該平臺較之同類型進口產品成本降低50%以上。
科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的不竭動力。作為國內先行的智慧農業(yè)綜合服務商、全國專精特新重點“小巨人”企業(yè)，托普云農始終堅持“信息技術與農業(yè)專業(yè)深度融合，硬件與軟件雙向協(xié)同”的雙輪驅動戰(zhàn)略，積極引進行業(yè)尖端人才，推動農業(yè)智能裝備國產化替代。
當前，托普云農已自主研發(fā)氣象環(huán)境、土壤、植物生理等多領域農業(yè)傳感器30余種，創(chuàng)新升級技術，研發(fā)、迭代智能硬件裝備200余種，賦能農業(yè)科研、種業(yè)、生產、管理、服務等全產業(yè)鏈應用場景。同時，托普云農成立智能實驗室，開展智能識別、農業(yè)行業(yè)預測等一系列農業(yè)AI算法深度研究，推動科研成果向產業(yè)生產力落地轉化。
未來，托普云農會持續(xù)聚焦科技創(chuàng)新，圍繞新一代農業(yè)傳感器、AI模型算法、植物表型解析平臺、小型智能農業(yè)機器人等關鍵技術領域展開科研攻關，不斷打破國外產品技術壟斷，為農業(yè)強國建設貢獻托普力量。
