比人類頭髮還薄 國大研發植物電子皮監測和預測植物生長 | 聯合早報

厚度僅僅是人類頭髮直徑的十分之一，在葉子上附着這種超薄植物電子皮，可即時監測植物的生長，也可通過模型預測環境變化對植物的影響，有助提高農產品的生產效率。

由新加坡國立大學研究團隊研發，這個約4.5微米薄的植物電子皮，用高分子有機硅化合物聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane）及名為“PEDOT:PSS”的高分子聚合物，在光刻技術下製成。

在葉子附上植物電子皮後，植物的生長和葉子表面的温度等參數可通過數碼孿生（digital twin）技術可視化。

這個研究項目的成員包括國大設計與工程學院電機與電腦工程系副教授李正國、博士生楊豔琴，以及理學院生物學系助理教授崔恩英。

在新加坡國立大學“重新構想研究計劃”（Reimagine Research Initiative）下，設計與工程學院電機與電腦工程系副教授李正國（中）、博士生楊豔琴（右），以及理學院生物學系助理教授崔恩英合力研發一種超薄的植物電子皮。（周國威攝）

李正國接受《聯合早報》採訪時説，研發植物電子皮的初衷是幫農產業者建立數據庫，有效預測植物在不同環境條件下的生長能力，同時研究和創造適合農作物生長的環境。

延伸閲讀

[只能吃不能看 新加坡經營醜食生意路難走？

](https://www.bdggg.com/2024/zaobao/news_2024_09_03_704237) [逾5000株向日葵在樟宜機場綻放

](https://www.bdggg.com/2024/zaobao/news_2024_08_30_704207) 採集和管理植物生長和環境條件等數據，是精確農業（precision agriculture）的精髓，農產業者分析數據後，可系統化地調整植物的生長條件，包括針對性地施肥和灌溉等，最大化推動生產。

精確農業有助緩解全球饑荒的問題，尤其當前氣候變化對農產業造成巨大壓力，糧食供應韌性越發受到關注。

根據聯合國糧食及農業組織2023年發佈的《世界糧食安全和營養狀況》報告，全球有約7億3500萬人處在饑荒，相比2019年的6億1300萬人，增加約20％。

植物電子皮允許超過85％可見光穿透

儘管市面上存在監測植物生長的技術，但大多笨重且缺乏透明度，可能傷到植物並影響生長。相比之下，國大研發的植物電子皮透明度高，能允許超過85％的可見光穿透，讓植物持續吸收光來進行光合作用，彌合了現有技術的不足。

李正國説，業者一開始須在很多農作物的葉子附上植物電子皮，以收集足夠數據，起初的成本可能比較高，一旦數據庫建成後，業者應該只須監測1％的農作物生長。

目前，製作植物電子皮的成本主要來自人力和光刻技術的使用，但李正國指出，三維打印有助降低製作成本，要以較低的價格大規模生產相信不是問題。

崔恩英説，上游的種子供應商也可使用植物電子皮瞭解哪個種質（germplasm）最好，並篩選具韌性的品種集中資源培育，加強糧食供應韌性。

值得一提的是，這個跨學科合作的植物電子皮項目，是獲得國大“重新構想研究計劃”（Reimagine Research Initiative）資助的項目之一。這個計劃於2021年推出，五年支持多個新興的跨學科研究項目，每年注入的種子資金高達2000萬元。

崔恩英笑説：“要種植什麼植物，在什麼環境條件下種植等，植物學者思考時一般上比較堅守規律，工程學者則比較樂於嘗試各種新可能，這是我可以向他們學習的。這是我第一次嘗試跨學科合作，過程順利且愉快。”