В России создана первая отечественная система для разработки цифровых двойников растений. Эта инновационная технология позволяет за считанные минуты создать трехмерную модель побега, которую можно использовать для анализа его свойств и отбора наиболее перспективных экземпляров для дальнейшего культивирования или селекции.
Научная группа из Тимирязевской академии разработала опытный образец аппаратно-программного комплекса, получившего название Trium Natura. Система способна отсканировать растение за три с половиной минуты, создавая его виртуальную копию с точностью до 40 микрометров. Это позволяет проводить быструю и объективную оценку характеристик саженцев, что особенно важно при выборе образцов для разведения или клонирования.
Одно из ключевых преимуществ новой технологии заключается в возможности сканирования ростков непосредственно в пробирках. Это особенно актуально для современных методов сельского хозяйства, где выращивание растений становится все более распространенным. Такой подход позволяет получить идеальный модельный организм и создать любое количество его копий.
Разработчики планируют расширить функциональность системы, добавив возможность моделирования развития растений в различных условиях. Это позволит, например, прогнозировать урожайность при разных погодных условиях. Кроме того, ведется работа над включением в анализ данных мультиспектрального исследования, что позволит оценивать уровень хлорофилла и другие важные параметры.
Создатели Trium Natura также намерены разработать виртуальный ботанический атлас, аналогичный цифровым анатомическим атласам в медицине. Это даст возможность изучать трехмерные модели растений с помощью систем дополненной реальности, что может стать ценным инструментом для образования и научных исследований.
Эксперты отмечают, что новая технология может значительно облегчить процесс выбора растительного материала, который сейчас во многом основывается на опыте агрономов. Например, при выращивании хмеля, когда из множества отростков нужно выбрать лишь несколько наиболее перспективных, использование объективных данных, полученных с помощью цифрового двойника, может существенно повысить эффективность селекции.
Однако для практического применения системы необходимо провести дополнительные исследования, чтобы подтвердить идентичность виртуальной копии и исходного растения. Важно убедиться, что цифровой двойник точно отражает все уникальные свойства оригинального саженца, включая его реакцию на различные условия выращивания.
Разработка системы Trium Natura является важным шагом в развитии отечественного сельского хозяйства и биотехнологий. Она открывает новые возможности для селекции, генетических исследований и оптимизации процессов выращивания растений. По оценкам создателей, полное завершение разработки системы ожидается к 2027 году, что позволит российским ученым и аграриям выйти на новый уровень в области растениеводства и селекции.
