數字植物——當農業遇上大數據

       進入21世紀以來，物聯網、移動互聯網、大數據、云計算和人工智能等新一代信息技術的發展及其與各行業的深度融合，正加速推進人類社會向大數據、智能化時代邁進。

       數據，已經滲透到當今每一個行業和業務職能領域，成為重要的生產因素。

       海量聚集的大數據隱含著巨大的社會、經濟和科研價值，吸引著各學科、各行業乃至各國政府的高度關注。

       可以說，這個時代正在跑步進入“數字時代”。

       例如，數字經濟、數字消費、數字教育.....等等，當然還有“數字植物”。

       “數字植物”是在數字農業研究及其應用蓬勃發展背景下提出的研究專題，是指綜合運用數字化技術，通過高通量信息獲取及智能處理來研究農林植物的生命、生產和生態系統及過程，實現對系統行為的定量化、可視化的感知和認知，為農林植物的生命系統、農業的生產系統和區域生態系統的多源信息感知、信息融合、數字化表達、生長建模、過程仿真、可視化計算、組學分析、預測決策、協同科研實驗、成果推廣及集成應用等提供理論支撐、關鍵技術和信息服務平臺。
       數字植物是數字農業的基礎。當前，作物科學研究和生產管理已經進入大數據時代，迫切需要組織開展農學、生命科學、信息科學和工程科學等多學科協同研究，研發農林植物數字化技術和裝備，構建數字植物和作物表型組大數據技術體系，系統獲取并解析表型組-基因組-環境大數據，從組學高度系統深入地挖掘"基因型-表型-環境"內在關聯，探索并形成基于數據和知識驅動的數字育種和智慧栽培模式。
       由于這方面研究體現了農業知識和信息技術的高度集成，需要不同專業領域人員通力合作研究。而農業科研機構普遍缺乏計算機圖像圖形學研究人員，而從事計算機圖像圖形學的研究人員又缺乏農業知識背景，致使這一領域研究較為分散、緩慢，急需系統化、實用化的研究成果。

       為此，我國農業信息技術研究專家、中國工程院院士趙春江牽頭，連同郭新宇、肖博祥等多位專家及其團隊的多位博士后、博士和碩士研究生共同著寫，圍繞構建數字植物及作物表型組學大數據技術體系，以玉米為例，較全面系統地介紹了數字植物和作物表型組大數據的最新內涵、數字玉米技術體系及其在玉米表型組學研究、數字化設計、模擬決策和虛擬教學培訓等方面的研究成果和應用實踐。

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《玉米數字化可視化技術》系統地介紹了數字植物技術及其在玉米表型組大數據獲取、解析、管理、可視化和多重組學分析等中的應用。通過案例分析，講解了玉米多尺度表型信息高通量獲取、三維數字化、表型精準鑒定、數字化管理決策、形態結構數字化設計、生物力學仿真、表型組數據庫構建和玉米智能化技術等的研究思路、技術體系和實現方法。

本書獲國家科學技術出版基金資助，材料來源主要為過去10年，特別是近5年來，作者團隊在國家自然科學基金項目、國家“863”計劃項目、北京市自然科學基金項目、國家玉米產業技術體系項目以及北京市農林科學院科研創新項目的資助下所取得的研究成果、學術積累和工作思考等。全書內容框架由趙春江院士和郭新宇研究員設計，共分為15章。