2024年11月6日，江蘇中天智感生命數(shù)據(jù)有限公司董事長(zhǎng)陶明清先生，偕同植物生命分析儀發(fā)明者、中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所吳沿友研究員共同向貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院校友分會(huì)捐贈(zèng)植物生命分析儀一臺(tái)，價(jià)值人民幣40萬(wàn)元，貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院徐進(jìn)書記、呂立堂院長(zhǎng)、趙德剛教授代表校友分會(huì)接受了捐贈(zèng)。吳沿友研究員和陶明清董事長(zhǎng)還應(yīng)邀在貴州大學(xué)生命科學(xué)院開展了學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。講座由生命科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)胡國(guó)雄主持。原貴州大學(xué)副校長(zhǎng)、貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院原黨委書記、原院長(zhǎng)趙德剛教授，生命科學(xué)學(xué)院徐進(jìn)書記，呂立堂院長(zhǎng)，學(xué)院青年教師及研究生60余人參加了此次講座。
 
在題為“植物生理育種”的講座中，吳沿友研究員通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)詳實(shí)的科學(xué)數(shù)據(jù)回顧了生理育種的發(fā)展歷程，他指出，過(guò)去幾十年，國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)表明，科學(xué)家們希望通過(guò)研究植物生理機(jī)能來(lái)服務(wù)于育種（12038篇文章），但真正地進(jìn)行生理育種的實(shí)踐寥寥無(wú)幾（14篇文章）；國(guó)際的數(shù)據(jù)同樣表明，科學(xué)家們希望通過(guò)研究植物生理機(jī)能來(lái)服務(wù)于育種（81033篇文章），但真正地進(jìn)行生理育種的實(shí)踐寥寥無(wú)幾（262篇文章）。他說(shuō)，鑒于植物生理科學(xué)過(guò)去30多年一直未能為育種生理進(jìn)程提供足夠使用的數(shù)據(jù)，育種工作領(lǐng)域漸漸對(duì)生理育種失去信心和知識(shí)積累。

吳沿友研究員指出，隨著植物生命分析儀的發(fā)明與應(yīng)用，植物生理學(xué)的研究正在經(jīng)歷著幾個(gè)跨越。首先是植物生理學(xué)的研究正在實(shí)現(xiàn)從化學(xué)（物理）靜態(tài)指標(biāo)到物理化學(xué)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的跨越，即傳統(tǒng)的植物生理學(xué)研究是基于四大堿基的分子生物學(xué)信息，基于中心法則的信息流與代謝流，而植物生命分析儀開創(chuàng)了基于三大電學(xué)元件的物理化學(xué)動(dòng)力學(xué)信息，基于熱力學(xué)定律的能量流和物質(zhì)流；其次是從“生理+高光效”育種到“生命力+生產(chǎn)力”育種模式的跨越；第三，是植物生理學(xué)研究和數(shù)字化育種從少數(shù)孤立指標(biāo)向系統(tǒng)性多指標(biāo)跨越，植物生命分析儀可以提供60種生理動(dòng)力學(xué)指標(biāo)體系，為數(shù)字化育種提供全景式的數(shù)字可視化支撐。

吳沿友指出，植物生理功能是植物物理化學(xué)作用與分子生物學(xué)作用的融合，而生理功能是基因表達(dá)到性狀形成的橋梁，浩如煙海的基因信息可歸并成有限的生理功能信息，有限的生理功能信息可整合成多樣性的表型性狀。
 
講座的最后，吳沿友研究員給大家?guī)��?lái)了他的兩個(gè)最新科學(xué)成果。通過(guò)耦合番茄葉片胞內(nèi)水分動(dòng)力學(xué)過(guò)程與兩種細(xì)胞膜水通道蛋白（SlPIP1; 3、SlPIP1; 5）及兩種液泡膜水通道蛋白（SlTIP2; 1、Sl PIP2; 2）的基因表達(dá)，首次揭示了番茄葉片細(xì)胞膜及液泡膜水通道蛋白對(duì)胞內(nèi)水運(yùn)移的調(diào)控作用。通過(guò)測(cè)定出葉片胞內(nèi)水分/鹽分動(dòng)力學(xué)與兩種Na+-H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（質(zhì)膜SOS1、液泡膜NHX1）及兩種H+-ATP酶（質(zhì)膜HA1、液泡膜VHAc1）的基因相對(duì)表達(dá)量，耦合桐花樹葉片相關(guān)基因功能與胞內(nèi)水分/鹽分動(dòng)力學(xué)過(guò)程，首次揭示了桐花樹葉片細(xì)胞膜和液泡膜上Na+-H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和H+-ATP酶對(duì)鹽分運(yùn)移行為的調(diào)節(jié)作用。

陶明清先生詳細(xì)介紹了植物生命分析儀的科學(xué)原理，重點(diǎn)解讀了儀器測(cè)量數(shù)據(jù)的性質(zhì)與功能。陶明清先生形象地比喻，植物生命分析儀測(cè)量的數(shù)據(jù)是一種對(duì)植物生命活動(dòng)的一種把脈，是對(duì)植物生理活動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)和水平的一種記錄。

 
在題為“植物生命分析儀及測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景”的講座中，陶明清先生指出，儀器測(cè)量的對(duì)象具有生命性和運(yùn)行性（能量與電學(xué)參數(shù)均是如此）；數(shù)據(jù)表征方式是采用了運(yùn)行性（動(dòng)力學(xué)）指標(biāo)參數(shù)；數(shù)據(jù)的運(yùn)用是用其時(shí)空的差異性來(lái)表征植物生命活動(dòng)和生理機(jī)能的；運(yùn)行性數(shù)據(jù)總是表示某個(gè)過(guò)程，反映過(guò)程的變化規(guī)律。因此，運(yùn)行性數(shù)據(jù)總是進(jìn)行比較著用：在時(shí)空上進(jìn)行比較，即尋找數(shù)據(jù)在時(shí)間軸的變化規(guī)律，或者，尋找數(shù)據(jù)在空間上的變化規(guī)律。當(dāng)數(shù)據(jù)在時(shí)空上的差異非常顯著時(shí)，或許我們幸運(yùn)地抓到了大魚。數(shù)據(jù)在時(shí)空上具有差異性和變化性是因?yàn)橹参锷�命活�?dòng)總是體現(xiàn)為時(shí)空的差異性和變化性，數(shù)據(jù)不過(guò)是真實(shí)地把生命活動(dòng)的時(shí)空差異性和變化性呈現(xiàn)出來(lái)了。

講座中，陶明清先生介紹了公司挖掘植物生命分析儀測(cè)量數(shù)據(jù)的一些最新成果。首先介紹了他們最新開發(fā)的透明作物概念模型。通過(guò)實(shí)時(shí)感知并數(shù)字化作物全生命周期的各生理進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)大田作物與數(shù)字孿生作物之間的信息同步、交互反饋和智能決策，從而可構(gòu)建可視化作物生長(zhǎng)管控模型。通過(guò)透明作物概念模型，可以數(shù)字化葉片與作物其他部分之間的生產(chǎn)與被生產(chǎn)的生產(chǎn)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)葉片生產(chǎn)能力及其產(chǎn)品可視化呈現(xiàn)；可以數(shù)字化作物葉片在空間上的不同生產(chǎn)任務(wù)、生產(chǎn)能力與生理功能，實(shí)現(xiàn)可視化呈現(xiàn)；可以數(shù)字化作物葉片在時(shí)序上的不同生產(chǎn)任務(wù)、生產(chǎn)能力與生理功能，實(shí)現(xiàn)可視化呈現(xiàn)；可以數(shù)字化作物葉片生產(chǎn)任務(wù)、生產(chǎn)能力與生理功能，構(gòu)建葉片功能可視化地圖。

其次，他介紹了公司最新開發(fā)的透明栽培技術(shù)。該技術(shù)模型可以實(shí)時(shí)在線無(wú)損數(shù)字化監(jiān)控作物生理機(jī)能狀態(tài)和突變情況，讓作物受病源生物侵害所發(fā)生的一系列生理生化上的病理變化變得透明。根據(jù)根莖穗都是葉片的生產(chǎn)產(chǎn)物的生理學(xué)原理，通過(guò)數(shù)字化調(diào)控葉片生理功能能力，讓根莖穗目標(biāo)性狀的生產(chǎn)過(guò)程與形成狀態(tài)變得透明。通過(guò)大數(shù)據(jù)構(gòu)建作物全生命周期胞內(nèi)水分動(dòng)力學(xué)參數(shù)閾值與作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)等栽培目標(biāo)性狀形成的定量關(guān)系，實(shí)時(shí)感知和診斷作物胞內(nèi)水分動(dòng)力學(xué)參數(shù)水平，讓作物生理實(shí)時(shí)需水狀態(tài)成為透明。根據(jù)葉片生理功能與環(huán)境諸要素之間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)數(shù)字化監(jiān)控葉片生理功能能力，讓作物肥料要素的供應(yīng)關(guān)系變得透明。根據(jù)環(huán)境諸要素、葉片生理功能能力與根莖穗目標(biāo)性狀三者之間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)數(shù)字化監(jiān)控葉片生理功能能力讓產(chǎn)量形成過(guò)程變得透明。

陶明清先生介紹說(shuō)，上述介紹的成果是公司最新一個(gè)國(guó)際發(fā)明專利的一部分。他說(shuō)，在植物生命分析儀測(cè)量應(yīng)用中，他們發(fā)現(xiàn)作物葉片的生理功能具有空間分工化、能力專門化、功能時(shí)序變化和最大化等規(guī)律，遵循這些規(guī)律可以讓育種和栽培工作做到更精準(zhǔn)和更精細(xì)。陶明清先生介紹說(shuō)，葉片是植物最重要的功能器官，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)換站和有機(jī)物的生產(chǎn)者。隨著植物生長(zhǎng)發(fā)育的時(shí)序不同，同一植株不同的葉片或者不同生長(zhǎng)發(fā)育期的同一葉片生理功能也明顯不同。植物葉片的生理功能的分化決定了植物組織器官的結(jié)構(gòu)形成和功能的實(shí)現(xiàn)。不同葉片對(duì)于植株的生長(zhǎng)發(fā)育有著不同的分工。例如，小麥的旗葉因細(xì)胞中葉綠體數(shù)目較多，葉綠體中基粒類囊體數(shù)量多，而對(duì)小麥籽粒的產(chǎn)量有著決定性的作用；旗葉組、莖葉組和近根葉組的葉片分別在籽粒的形成、莖稈的發(fā)育、根系的生長(zhǎng)發(fā)揮著主導(dǎo)作用。因此，按照時(shí)序快速量化不同植物不同葉片、同一植株（不同環(huán)境或同一環(huán)境）不同的葉片或者不同生長(zhǎng)發(fā)育期的同一葉片的生理功能的差異，可為精準(zhǔn)調(diào)控作物性狀形成提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

植物生命分析儀及其講座在貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院受到熱烈的歡迎，師生們踴躍參與到儀器的使用體驗(yàn)中。
  此次捐贈(zèng)及學(xué)術(shù)交流得到了貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院師生的熱烈響應(yīng)。講座結(jié)束后，師生們積極參與植物生命分析儀的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)，表示這臺(tái)設(shè)備的引入將極大地推動(dòng)生命科學(xué)學(xué)院植物生理學(xué)和育種學(xué)研究的發(fā)展。未來(lái)，貴州大學(xué)與江蘇中天智感公司將進(jìn)一步深化合作，推動(dòng)更多創(chuàng)新型技術(shù)在植物科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，為我國(guó)植物生理學(xué)和農(nóng)業(yè)科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量。