拿起手机 准确“捕捉”作物病害

英国《自然·植物》杂志29日在线发表的一项研究，描述了一款可以检测微生物侵染植株的智能手机传感器。该系统在未来应用中将能以新方式及时发现病菌，帮助对抗具有破坏性的作物病害。

植物病害中的晚疫病，由名为致病疫霉的微生物引起，感染这种病菌的植株在整个生育期均可发病。对重要的经济作物番茄和马铃薯来说，该病菌会快速侵染植株，不加治理的病株几天内即死亡。如果天气条件适宜，病菌还会快速扩散，导致病害流行。最值得注意的是，致病疫霉曾导致了19世纪的爱尔兰大饥荒（即马铃薯饥荒，让当时的爱尔兰人口锐减了近四分之一）。

此次，美国北卡罗来纳州立大学的魏青山及其同事开发了一款传感器，可以在番茄植株染病后的两天内检测出晚疫病。他们使用的化学修饰金纳米粒子会与病株叶片释放的挥发性有机物发生反应，而手机摄像头能够捕捉这种反应引起的颜色变化。在一次盲测中，该装置对晚疫病的检测准确度高达95%。

研究团队发现，这一技术可以在肉眼看到症状前就检测出晚疫病，从而尽早采取行动防止病害传播。研究人员认为，如果与不同的比色法指示剂结合使用，该技术还将能用于检测其他的植物病害。

植物病害一般会造成约20%—40%的产量损失，因为植物会在生物或非生物因子的影响下，发生一系列形态、生理和生化上的病理变化，从而阻碍正常生长、发育的进程，最终影响人类经济效益。

对新时代农民来说，以后去田里走一走，手机必须得在手。毕竟，不是所有农民都能敏锐地在植物染病前期就发现它身上的细微变化，但如果症状已经明显到能够看出，则意味着讨厌的微生物已经开始了蚕食行动，拯救起来就颇为棘手。“早发现、早治疗”带来的，是实实在在的经济效益。当然，重点并不是手机，而是科学家们“打造”的化学修饰金纳米粒子，这种粒子能和病株叶片释放的有机物发生反应，这种反应手机摄像头就能捕捉，从而大大降低了诊断作物病害的门槛。