托普云農(nóng)自主研發(fā)高通量植物表型采集分析平臺(tái)（2024）

近期，國(guó)務(wù)院重磅發(fā)布《推動(dòng)大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新行動(dòng)方案》，指出推動(dòng)大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新，是加快構(gòu)建新發(fā)展格局、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措，將有力促進(jìn)投資和消費(fèi)，既利當(dāng)前、更利長(zhǎng)遠(yuǎn)。多省相繼出臺(tái)相關(guān)實(shí)施方案，強(qiáng)調(diào)支持新型農(nóng)業(yè)機(jī)械換新，加快新型農(nóng)業(yè)智能裝備的引入和使用，推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。托普云農(nóng)深刻理解并認(rèn)同這一戰(zhàn)略舉措的重大意義，積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，以實(shí)際行動(dòng)支持新型農(nóng)業(yè)智能裝備升級(jí)，助力發(fā)展農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力。

直擊痛點(diǎn) 提高自研化水平

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外眾多大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)都在加速布局智慧農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)育種，種質(zhì)資源形態(tài)特征與生物學(xué)特征鑒定也逐漸轉(zhuǎn)向以高通量的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。植物表型高通量精準(zhǔn)鑒定是植物研究的未來(lái)趨勢(shì)，但植物表型關(guān)鍵裝備和核心算法長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，我國(guó)植物表型研究距離國(guó)際水平有一定差距，關(guān)鍵裝備和核心算法依賴(lài)進(jìn)口，自研化程度不高，急需研發(fā)國(guó)產(chǎn)化替代的高通量植物表型采集分析平臺(tái)。

針對(duì)以上痛點(diǎn)，托普云農(nóng)致力于研發(fā)國(guó)產(chǎn)化替代的高通量植物表型采集分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了表型信息高通量采集與智能分析技術(shù)的關(guān)鍵裝備和核心算法突破，用來(lái)解決精準(zhǔn)育種中存在的表型檢測(cè)效率低、通量低、精度低等問(wèn)題。主要服務(wù)于有精準(zhǔn)育種和精準(zhǔn)栽培需求的大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)及育種企業(yè)，有力國(guó)內(nèi)植物表型研究領(lǐng)域關(guān)鍵裝備空白?？捎糜诰珳?zhǔn)育種環(huán)節(jié)，加快良種選育，提高種質(zhì)資源的利用率及育種效率，夯實(shí)糧食安全根基，促進(jìn)中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。

優(yōu)勢(shì)顯著 市場(chǎng)需求為導(dǎo)向

托普云農(nóng)自主研發(fā)的高通量植物表型采集分析平臺(tái)，正是基于市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的原則精心設(shè)計(jì)的。該平臺(tái)采用單箱體-多成像單元集成融合模式，能夠像給植物拍攝X光片一樣，從不同角度進(jìn)行高通量、高精度、無(wú)損化的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)解析，可以廣泛應(yīng)用于精準(zhǔn)育種、抗逆種質(zhì)篩選、植物生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)分析、病蟲(chóng)害抗性分析等關(guān)鍵農(nóng)業(yè)研究場(chǎng)景。

我們的平臺(tái)不僅可以在特定時(shí)刻捕捉植物狀態(tài)，還能提供全生育期的表型信息。基于托普云農(nóng)專(zhuān)業(yè)的AI算法服務(wù)團(tuán)隊(duì)，平臺(tái)還可以提供指標(biāo)參數(shù)的定制化服務(wù)，根據(jù)用戶(hù)的個(gè)性化需求構(gòu)建相應(yīng)的分析模型，以滿(mǎn)足更多科研場(chǎng)景的應(yīng)用。此外，平臺(tái)的可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)也是精心打造，支持根據(jù)科研需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和升級(jí)，如定制箱體尺寸、新增成像單元等。

在獲取反映植物長(zhǎng)勢(shì)的生物量指標(biāo)方面，托普云農(nóng)的高通量植物表型采集分析平臺(tái)超越了傳統(tǒng)的模式。不同于國(guó)外產(chǎn)品通常采用的二維成像投影面積表征方式，我們的平臺(tái)通過(guò)創(chuàng)新的圖像采集技術(shù)和全自研算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)植物快速、準(zhǔn)確的高精度三維重構(gòu)。這使用戶(hù)能夠更加細(xì)致地得到植株體積、表面積、冠幅以及冠層覆蓋率等關(guān)鍵表型參數(shù)，顯著提升了精準(zhǔn)度。

針對(duì)生物育種、種質(zhì)資源鑒定等場(chǎng)景，研究人員對(duì)快速鑒定大量不同品種植株表型差異的需求，托普云農(nóng)通過(guò)創(chuàng)新性地將數(shù)據(jù)采集與解析流程集成在同一軟件中，顯著提升了表型解析效率，滿(mǎn)足了研究人員對(duì)高效率工作的需求。

以往科研人員使用的國(guó)外植物表型分析設(shè)備，不僅操作界面復(fù)雜，而且部分功能需要用戶(hù)自主編程才能實(shí)現(xiàn)。而托普云農(nóng)的高通量植物表型采集分析平臺(tái)通過(guò)智能化、自動(dòng)化設(shè)計(jì)，為用戶(hù)提供了高度便捷化的操作體驗(yàn)，大大簡(jiǎn)化了人工操作流程，降低了使用門(mén)檻。簡(jiǎn)潔友好的用戶(hù)界面支持一鍵導(dǎo)出和歷史圖像調(diào)閱，可以快速呈現(xiàn)分析結(jié)果；同時(shí)配備了必要的安全裝置和數(shù)據(jù)保護(hù)措施，以確保用戶(hù)操作和數(shù)據(jù)的安全性。

團(tuán)隊(duì)實(shí)力 頂尖科研齊集結(jié)

托普云農(nóng)的表型研發(fā)團(tuán)隊(duì)由20名資深的專(zhuān)業(yè)人員組成，分別來(lái)自東京大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東理工大學(xué)、中國(guó)計(jì)量大學(xué)等國(guó)內(nèi)外高校，其中博士4人、碩士5人，10人具有中級(jí)及以上職稱(chēng)，在各自的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)都擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，涵蓋了硬件、軟件、算法和產(chǎn)品4個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，確保從概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品落地的每一個(gè)環(huán)節(jié)都具有高標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持。

團(tuán)隊(duì)成員之間協(xié)作緊密，憑借各自的專(zhuān)業(yè)技能和創(chuàng)新精神優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，積極協(xié)作，以解決植物表型領(lǐng)域市場(chǎng)痛點(diǎn)為目標(biāo)，研發(fā)出國(guó)產(chǎn)化高性能的高通量植物表型采集分析平臺(tái)。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)以打造行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品為目標(biāo)，不斷推動(dòng)產(chǎn)品的迭代與創(chuàng)新。

自主創(chuàng)新 業(yè)界認(rèn)可顯實(shí)力

在中共中央第十一次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點(diǎn)，要大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，特別是原創(chuàng)性、科技創(chuàng)新，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)。

托普云農(nóng)作為國(guó)內(nèi)先行的智慧農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)商、全國(guó)專(zhuān)精特新重點(diǎn)“小巨人"企業(yè)，始終堅(jiān)持“信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)深度融合，硬件與軟件雙向協(xié)同"的雙輪驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，積極引進(jìn)行業(yè)人才，推動(dòng)農(nóng)業(yè)智能裝備國(guó)產(chǎn)化替代，創(chuàng)新升級(jí)技術(shù)，研發(fā)、迭代200+智能硬件裝備，聯(lián)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全要素的智慧數(shù)據(jù)采集、智能分析、管理決策系統(tǒng)，努力為中國(guó)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新的活力。

科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的不竭動(dòng)力，托普云農(nóng)的自主創(chuàng)新技術(shù)也得到了業(yè)內(nèi)的認(rèn)可，榮獲國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、全國(guó)專(zhuān)精特新重點(diǎn)“小巨人"企業(yè)等榮譽(yù)。托普云農(nóng)自主研發(fā)的高通量植物表型采集分析平臺(tái)，在第21屆中國(guó)國(guó)際科學(xué)儀器及實(shí)驗(yàn)室裝備展覽會(huì)（CISILE 2024）得到了特別展示，并憑借表型指標(biāo)覆蓋廣、解析精度高、效率高等創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，從數(shù)以千計(jì)的科學(xué)儀器設(shè)備中脫穎而出，榮獲“CISILE 2024自主創(chuàng)新金獎(jiǎng)"。

截至目前，托普云農(nóng)的高通量植物表型采集分析平臺(tái)已經(jīng)獲得了9項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)li，包括6項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)li。此外，得益于自主研發(fā)和100%國(guó)產(chǎn)化的優(yōu)勢(shì)，該平臺(tái)的成本相比同類(lèi)型進(jìn)口產(chǎn)品已降低至50%以上。

百舸爭(zhēng)流，奮楫者先；千帆競(jìng)發(fā)，勇進(jìn)者勝。展望未來(lái)，托普云農(nóng)將繼續(xù)以創(chuàng)新精神yin領(lǐng)農(nóng)業(yè)科學(xué)儀器發(fā)展潮流，不斷打破國(guó)外產(chǎn)品技術(shù)壟斷，以實(shí)際行動(dòng)助力我國(guó)高duan智能設(shè)備更新進(jìn)步，為農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)托普力量。