2024年11月6日，江苏中天智感生命数据有限公司董事长陶明清先生，偕同植物生命分析仪发明者、中国科学院地球化学研究所吴沿友研究员共同向贵州大学生命科学学院校友分会捐赠植物生命分析仪一台，价值人民币40万元，贵州大学生命科学学院徐进书记、吕立堂院长、赵德刚教授代表校友分会接受了捐赠。吴沿友研究员和陶明清董事长还应邀在贵州大学生命科学院开展了学术交流活动。讲座由生命科学学院副院长胡国雄主持。原贵州大学副校长、贵州省农业科学研究院原党委书记、原院长赵德刚教授，生命科学学院徐进书记，吕立堂院长，学院青年教师及研究生60余人参加了此次讲座。
 
在题为“植物生理育种”的讲座中，吴沿友研究员通过严谨详实的科学数据回顾了生理育种的发展历程，他指出，过去几十年，国内的数据表明，科学家们希望通过研究植物生理机能来服务于育种（12038篇文章），但真正地进行生理育种的实践寥寥无几（14篇文章）；国际的数据同样表明，科学家们希望通过研究植物生理机能来服务于育种（81033篇文章），但真正地进行生理育种的实践寥寥无几（262篇文章）。他说，鉴于植物生理科学过去30多年一直未能为育种生理进程提供足够使用的数据，育种工作领域渐渐对生理育种失去信心和知识积累。

吴沿友研究员指出，随着植物生命分析仪的发明与应用，植物生理学的研究正在经历着几个跨越。首先是植物生理学的研究正在实现从化学（物理）静态指标到物理化学动力学指标的跨越，即传统的植物生理学研究是基于四大碱基的分子生物学信息，基于中心法则的信息流与代谢流，而植物生命分析仪开创了基于三大电学元件的物理化学动力学信息，基于热力学定律的能量流和物质流；其次是从“生理+高光效”育种到“生命力+生产力”育种模式的跨越；第三，是植物生理学研究和数字化育种从少数孤立指标向系统性多指标跨越，植物生命分析仪可以提供60种生理动力学指标体系，为数字化育种提供全景式的数字可视化支撑。

吴沿友指出，植物生理功能是植物物理化学作用与分子生物学作用的融合，而生理功能是基因表达到性状形成的桥梁，浩如烟海的基因信息可归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样性的表型性状。
 
讲座的最后，吴沿友研究员给大家带来了他的两个最新科学成果。通过耦合番茄叶片胞内水分动力学过程与两种细胞膜水通道蛋白（SlPIP1; 3、SlPIP1; 5）及两种液泡膜水通道蛋白（SlTIP2; 1、Sl PIP2; 2）的基因表达，首次揭示了番茄叶片细胞膜及液泡膜水通道蛋白对胞内水运移的调控作用。通过测定出叶片胞内水分/盐分动力学与两种Na+-H+逆向转运蛋白（质膜SOS1、液泡膜NHX1）及两种H+-ATP酶（质膜HA1、液泡膜VHAc1）的基因相对表达量，耦合桐花树叶片相关基因功能与胞内水分/盐分动力学过程，首次揭示了桐花树叶片细胞膜和液泡膜上Na+-H+逆向转运蛋白和H+-ATP酶对盐分运移行为的调节作用。

陶明清先生详细介绍了植物生命分析仪的科学原理，重点解读了仪器测量数据的性质与功能。陶明清先生形象地比喻，植物生命分析仪测量的数据是一种对植物生命活动的一种把脉，是对植物生理活动运行状态和水平的一种记录。

 
在题为“植物生命分析仪及测量数据应用场景”的讲座中，陶明清先生指出，仪器测量的对象具有生命性和运行性（能量与电学参数均是如此）；数据表征方式是采用了运行性（动力学）指标参数；数据的运用是用其时空的差异性来表征植物生命活动和生理机能的；运行性数据总是表示某个过程，反映过程的变化规律。因此，运行性数据总是进行比较着用：在时空上进行比较，即寻找数据在时间轴的变化规律，或者，寻找数据在空间上的变化规律。当数据在时空上的差异非常显著时，或许我们幸运地抓到了大鱼。数据在时空上具有差异性和变化性是因为植物生命活动总是体现为时空的差异性和变化性，数据不过是真实地把生命活动的时空差异性和变化性呈现出来了。

讲座中，陶明清先生介绍了公司挖掘植物生命分析仪测量数据的一些最新成果。首先介绍了他们最新开发的透明作物概念模型。通过实时感知并数字化作物全生命周期的各生理进程，实现大田作物与数字孪生作物之间的信息同步、交互反馈和智能决策，从而可构建可视化作物生长管控模型。通过透明作物概念模型，可以数字化叶片与作物其他部分之间的生产与被生产的生产函数，实现叶片生产能力及其产品可视化呈现；可以数字化作物叶片在空间上的不同生产任务、生产能力与生理功能，实现可视化呈现；可以数字化作物叶片在时序上的不同生产任务、生产能力与生理功能，实现可视化呈现；可以数字化作物叶片生产任务、生产能力与生理功能，构建叶片功能可视化地图。

其次，他介绍了公司最新开发的透明栽培技术。该技术模型可以实时在线无损数字化监控作物生理机能状态和突变情况，让作物受病源生物侵害所发生的一系列生理生化上的病理变化变得透明。根据根茎穗都是叶片的生产产物的生理学原理，通过数字化调控叶片生理功能能力，让根茎穗目标性状的生产过程与形成状态变得透明。通过大数据构建作物全生命周期胞内水分动力学参数阈值与作物高产、优质、稳产等栽培目标性状形成的定量关系，实时感知和诊断作物胞内水分动力学参数水平，让作物生理实时需水状态成为透明。根据叶片生理功能与环境诸要素之间的函数关系，通过数字化监控叶片生理功能能力，让作物肥料要素的供应关系变得透明。根据环境诸要素、叶片生理功能能力与根茎穗目标性状三者之间的函数关系，通过数字化监控叶片生理功能能力让产量形成过程变得透明。

陶明清先生介绍说，上述介绍的成果是公司最新一个国际发明专利的一部分。他说，在植物生命分析仪测量应用中，他们发现作物叶片的生理功能具有空间分工化、能力专门化、功能时序变化和最大化等规律，遵循这些规律可以让育种和栽培工作做到更精准和更精细。陶明清先生介绍说，叶片是植物最重要的功能器官，是将太阳能转变成化学能的能量转换站和有机物的生产者。随着植物生长发育的时序不同，同一植株不同的叶片或者不同生长发育期的同一叶片生理功能也明显不同。植物叶片的生理功能的分化决定了植物组织器官的结构形成和功能的实现。不同叶片对于植株的生长发育有着不同的分工。例如，小麦的旗叶因细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中基粒类囊体数量多，而对小麦籽粒的产量有着决定性的作用；旗叶组、茎叶组和近根叶组的叶片分别在籽粒的形成、茎秆的发育、根系的生长发挥着主导作用。因此，按照时序快速量化不同植物不同叶片、同一植株（不同环境或同一环境）不同的叶片或者不同生长发育期的同一叶片的生理功能的差异，可为精准调控作物性状形成提供基础数据。

植物生命分析仪及其讲座在贵州大学生命科学学院受到热烈的欢迎，师生们踊跃参与到仪器的使用体验中。
  此次捐赠及学术交流得到了贵州大学生命科学学院师生的热烈响应。讲座结束后，师生们积极参与植物生命分析仪的现场体验，表示这台设备的引入将极大地推动生命科学学院植物生理学和育种学研究的发展。未来，贵州大学与江苏中天智感公司将进一步深化合作，推动更多创新型技术在植物科学领域的应用，为我国植物生理学和农业科技发展贡献力量。