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计算机技术在植物保护中的应用研究进展摘要 文中就数据库技术、海量存储技术、多媒体技术、信息及信息网络技术等计算机新技术在植物保护领域的应用和进展进行了阐述。关键词 计算机技术 植物保护 应用研究1计算机技术在植物保护中的初步应用 世界上第一台计算机(ENIAC)1946年诞生后，通过短短的五十多年，其应用已从单纯的数值计算扩展到社会生活的各个领域。在植保研究中，计算机最初的应用是数值计算和数理统计。60年代最初研制出的数理统计软件主要用BASIC语言编制，其数据包含在处理程序之中。70年代，出现了程序和数据分离的统计软件，如NCSS,SAS,SPSS,BMDP等。 国外从60年代起开始研究系统理论在害虫治理中的应用间题，Odum在系统理论的基础上创立了系统生态学(System ecology) , Watt, moms首先应用系统分析方法(System analysis)研究昆虫种群问题闭。Huffaker在1972-1978年主持的有害生物协调管理计划，特别强调应用系统处理方法(勿stem approach )，并在《有害生物防治新技术》一书中，总结了应用系统处理方法，研究各种害虫及病害的成果[3:。Clark等闭1967提出种群系统(Life system)的概念，在美国、加拿大、荷兰等国家，应用系统方法和电子计算机技术成功地研制了非洲棉铃虫、果树红叶蜡和其它一些害虫的最优控制模型，取得了巨大的经济效益和生态效益。美国1972-1973年的害虫综合治理计划，成功地引进了系统科学和模型方法，作为研究昆虫种群及其管理的基础，在害虫的预测、管理及控制的效果评枯等方面都取得了显著进展[}'} 0 80年代开始，我国学者也注意到这一研究领域的重要性，在昆虫种群增长模型、生命表、种群分布型、捕食者与猎物关系等领域作了大量有益的工作，并在果树、小麦、水稻、草场等作物的害虫综合防治中应用系统方法和计算机技术，取得了可喜的成绩。2计算机新技术在植保中的应用1数据库技术数据库(Database)技术的发展，为信息的存储、分类、查询、传递等提供了保证。1993年，美国农业部全国农业图书馆建成了世界上最完整的农业数据库，存储了300万篇农业文献，该数据库由130多个国家的资料构成，包括农业各学科领域中的书籍、杂志、专题、著作、论文、专利、计算机软件、声像制品、技术报告等。国际植物检疫数据库(Smith, I, M) ,VIDEdB的植物病毒分类鉴定数据库(GibbsA , et al)等一批最新的大容量的数据库管理软件在1996年12月的国际植保生物学信息技术会议上作了系统展示。 在国内，中国学术期刊电子杂志社于1998年推出了由90多张光盘组成的《中国学术期刊(光盘版)专题文献数据库》，农业方面5张光盘收录的1996年以来的16 603篇文献中，植保方面有3 393篇，刊物种类达293种。真菌标本管理系统[u(昆虫标本数据库管理系统，常见杨树天牛分类管理系统(CPLTMS) }"7等一批数据库管理软件相继研制问世并投人使用，这些软件除具备可录人、修改、查询、统计、打印等一系列基本功能外，有些还具备了辅助鉴定和辅助决策的功能。2多媒体技术多媒体(Multimedia)技术指人和计算机通过图形、图像、动画、声音、文字等多种媒介以多种方式进行信息交换的技术，它具有集成性、控制性、交互性的特点。多媒体的主要技术有超文本(Hypertext )技术，光盘(CD-ROM)技术，数据压缩解压(Data compress&de-compression)技术，触摸屏(Touch screen)技术等。 在国外，多媒体技术应用到植物保护中的研究已经取得了显著成果，内容涉及植保的各个方面。1996年12月在英国Canterbury市Kent大学举行的国际植保生物学信息技术大会上，scott博士在题为《支持植物病理学的信息技术正迈着快得令人难以置信的变化步伐》的报告中，用笔记本电脑演示了许多已经商品化或即将商品化的植保软件，说明在植物病理学领域利用信息技术研究已经提到议事日程。通过数据库、分类学信息系统、地理信息系统、多媒体的技术来管理和揭示有关植物病理学和植物保护的大量文献资料和研究数据说明，植物保护的决策问题已经扩展到了地理学的宏观尺度和分子生物学的微观尺度，应当通过植病流行学模拟和预测模型、植病诊断辅助系统、植病管理专家系统和风险分析等技术加以解决;植物病理学和植物保护工作者的教育、培训及公众宣传问题，也可以通过新型通讯媒体和网络、远程教学、国际交互网(Internet)、企业内部网(Internet) , WWW、电子出版物等技术获得先进的解决方案。大会有33个专题讲座、计算机系统演示和操作练习。对部分相关的论文题目择录如下:作物保护多媒体信息大全(Sweetmore A , et al );一个用于微生物特征化的自动鉴定工具(Mc-Cardell A J And Rohrbeck J C );用于鳞翅目种类鉴定的颜色分析(Chesmore E d ) ;辅助真菌诊断的图像获取、分析、存档技术(Lane C R);计算机化的图文鉴定系统BIKEY:作为DIALD-BIS生物学百科全书光盘的一部分(hobanov A et al );诊断和管理病虫害的多媒体工具(NortonG);用信号处理技术和专家系统实现对昆虫声音的自动分析(Chesmore E D et aI) 。 我国多媒体技术在植保领域的研究也取得了丰硕的成果〔(s- (al。中国农业大学IPMLST实验室研制的《北京蔬菜生产管理与植保辅助决策系统BJCABBAGIS》和《植检害虫图文信息与鉴定辅导系统卿llVFORMIS》软件综合采用了管理信息系统、地理信息系统、多媒体、超媒体和人工智能等技术而受到好评。农业部植物检疫实验所从80年代初开始，进行有害生物的检疫重要性评价、研究，建立了与检疫有关的有害生物数据库系统，包括信息标准化技术的研究和代码体系的建立，在此基础上进行了有害生物风险分析(PRA)研究，研制出适合中国国情的PRA分析模型和定量分析方法，参与了PRA国际技术标准的制定。该所还完成了利用计算机视觉技术对矮腥黑穗病(TCK)冬抱子进行自动识别课题的研究〔19]。西北高原生物研究所利用计算机声音分析软件对蝗虫的鸣声进行分析作为高原蝗虫分类的依据。 多媒体技术与通信(Communication)技术相结合，与数据库管理技术相结合，与人工智能、农业专家系统、知识库、推理机结合，可以开发出更好的智能决策支持系统。目前水稻主要病虫害、小麦主要病虫害、柑桔病毒病等的专家系统已经应用到农业生产中，并产生了巨大的经济效益。3信息与信息网络技术美国总统克林顿首先提出了以信息高速公路(Infobahn)为标志的NI1计划，各国也纷纷推出了自己的计划，并为此投人或计划投人大量的人力和资金。美国的校园网已将各所大学和研究机构进行联网，全美初步实现了资料共享和全美范围内的计算机辅助教学。美国的第一大公用数据网INTERNET如今已成为全球的计算机互联网，共有100多个国家，500()万以上的用户与之相连。依靠信息网络技术，农业信息资源共享、跨国界的病虫远程观测及信息数据的实时反馈、病虫害的预警和远程控制与防治已取得了可观的经济效益。 在国内，一系列“金字工程”的实施，促使计算机网络得到巨大发展。目前，已经投人使用的中国公用数据通讯网有中国公用分组交换数据网(CHINADDN )，中国公用数字数据网(CHI-NADDN)，综合业务数据网(PSTN)，金桥网。利用以上通讯网络开展的信息网络有中国公用计算机互联网(CHINANET)，中国教育科研计算机网(CERNET)，中国科技网(CSTNET)，中国经济信息网(CEINE'I')，其他ISP公司(INTERNET代理商)。 植保领域的信息网络化已得到初步发展。为加快病虫信息的传递，实现系统内信息共享，提高病虫预测预报的准确性和时效性，全国农业技术推广服务中心将计算机网络技术与测报专业技术有机地结合，开发了“全国病虫测报信息计算机网络传输与管理系统(PEST7VET)。目前已与全国大部分省植保站和部分区域站开通，大大提高了病虫信息的传递速度和信息的利用率，初步实现了测报系统内的远程观测、远程信息反馈、遥距控制、虫灾预警及信息资源的共享。3我国植保信息技术发展前景 我国植保信息技术(Infom}ation Technology)中，微机平台上的管理信息系统、地理信息系统、多媒体、超媒体和专家系统已接近国际先进水平。以网络为中心的计算机技术及植保数据库的容量、质量和应用水平，较国际组织和某些发达国家还存在一定差距。所以在我国信息科学技术迅速发展中，信息高速公路基础设施建设应不断完善，并将发展信息产业作为战略性计划加以实施。我国植保工作者正面临信息时代的挑战和机遇。

2002年10月- 2003年4月：英国洛桑农业实验站，高级访问学者。由国家留学基金资助。1992年 6月- 1993年 6月：英国自然资源研究所，高级访问学者。英国皇家学会“王宽诚皇家学会奖学金”资助。1980年9月- 1981年7月：北京大学生物系进修“昆虫生态学”北京师范大学生物系学习“动物生态学”。1965年9月- 1969年7月：华中农学院植物保护系植物保护专业学习。工作经历：1997年- 现在：教授，华中农业大学植物保护系。主讲本科生的“昆虫生态学”、“田间试验设计与统计分析”和“害虫预测预报”等课程；主讲硕士研究生的“昆虫生态学”、“昆虫行为学”等课程；主讲博士研究生的“昆虫学研究进展”。1988年- 1997年：副教授，华中农业大学植物保护系。主讲本科生的“昆虫生态学”、“生物统计”和“害虫预测预报”等课程；主讲硕士研究生的“昆虫生态学”等课程。1974年- 1988年：讲师，华中农业大学植物保护系。主讲本科生的“昆虫生态及预测预报”和“农业昆虫学”。主要研究工作：01-12： Bt融合蛋白基因的构建、表达及其生物活性研究，国家自然科学基金项目，主持人；2005-2006：转基因油菜对生物多样性的影响研究，中国农科院油料作物研究所，主持人；2003-2005：UNEP/GEF中国国家生物安全框架实施项目，国家环保总局2003-2004：转基因水稻抗虫性测定，湖北省自然科学基金，主持人2002-2003:参加农业部“转基因油菜安全检测项目”，“转基因油菜对生物多样性影响”课题；课题主持人；2001-2004：参与“全球水稻分子育种计划”研究项目水稻田间抗虫性测定课题,农业部“948”项目, 子课题主持人；1999-2002：转基因杂交稻“汕优63”抗虫性评估及试种示范课题抗虫性评估专题，科技部“863”项目，专题主持人；1999-2000：国家科技部应急项目“长江流域及分洪区灾后主要农作物病虫害综合治理对策研究”，主持人；1999: 灾后棉花棉铃虫综合治理对策及趋势预报模型研究,湖北省科学技术委员会，项目主持人；1997-2000：N-硝基脲衍生物构效关系及作用机理研究，国家自然科学基金，主持人；1996-1998：“湖北省烟草昆虫调查”课题，国家烟草总公司，主要参加人；1994-1995：主持教育部留学回国人员基金“棉花红铃虫监测技术”课题；1993-1996：“国家八五科技攻关计划: 湖北监利水稻褐飞虱应急综合防治技术体系研究与推广应用”课题，主要参加人；1991-1994：中稻田几种主要害虫危害损失及其经济阈值研究，湖北省农业厅，主持人；1989-1991：“水稻三化螟测报调查规范和资料统计标准”课题，湖北省农业厅，主持人；1987-1991：“湖北省粮棉主要害虫发生趋势预测及最优防治决策”，湖北省重大科技项目，主要参加人；1981-1986：“水稻三化螟为害损失与防治指标研究”课题，农业部资助项目，主持人；主要成果及工作成就奖励 主持完成的“水稻三化螟为害损失与防治指标研究”课题 获1987年湖北省科技进步二等奖(第一名); 主持完成的“水稻三化螟测报调查规范和资料统计标准” 课题 获1997年湖北省科技进步三等奖(第一名); 参加编写的《昆虫生态及预测预报》教材1988年获国家教委颁发的全国优秀教材奖(第五名)； 参加的“国家八五科技攻关计划: 湖北监利水稻褐飞虱应急综合防治技术体系研究与推广应用” 课题 获1997年湖北省科技进步一等奖(第七名)； 参加的“湖北省粮棉主要害虫发生趋势预测及最优防治决策”课题 获1998年教育部科技进步三等奖(第三名)； 参加的“湖北省烟草昆虫调查” 课题 获2000年湖北省科技进步三等奖(第三名);水稻主要病虫害综合防治组装配套技术研究及示范应用 获2001年湖北省科技成果推广贰等奖(第8名)园林树木白蚁地上治理新技术研究 获湖北省科学技术进步二等奖(第三名); 1996年获农业部“全国三年治理棉铃虫先进工作者”称号； 1998年获国家科技部“98全国科技界抗洪救灾先进个人” 称号；1993年获国家政府特殊津贴。参加完成的“长江流域生态建设与经济发展战略研究”获1990 年国际发明大会国际成就奖(美国)。主要著作、论文：自参加工作以来，先后在国内外学术刊物上发表了近80多篇研究论文, 其中被SCI收录的有5篇。主编和参编了由中国农业出版社、湖北科学技术出版社等全国发行的近10部教材和专著。社会工作：湖北省生态学会副理事长；湖北省植物保护学会理事；《湖北植保》杂志编委。

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