科技力量守护粮食安全 昆虫雷达“火眼金睛”让微小害虫清晰“显形”

　　央视网消息：当下，各地正值多雨的主汛期，又是全年最热的三伏天。数以亿计的迁飞性害虫正由南向北移动，给沿途的庄稼、各地农业生产带来严重威胁。浙江地处我国南北稻区交汇地带，也是长江流域乃至华东地区害虫预警的关键节点。这个主汛期，当地依托高精度昆虫雷达和智能监测预警平台，对迁飞性害虫做到了精准监测、智能预警、高效防控。

　　在浙江萧山的一处稻田边，雷达监测站正在无声运转。只要有害虫飞过，它的“身份信息”将被雷达捕捉。

　　这是由两根钓鱼线固定的稻飞虱，它非常小，体重大概只有1毫克。记者和试验团队要在这里做一个试验，试验团队把稻飞虱用无人机吊到300多米外地方，看昆虫雷达能不能发现它的踪迹。

　　无人机飞到距离雷达300米之外，不久后，在监测室的屏幕上就可以看到稻飞虱的信息。

　　湘湖实验室重大迁飞性害虫监测预警团队副研究员刘大众介绍，稻飞虱一直处于雷达的探测范围内，形成了连续性雷达观测点，每一个点雷达都可以对它进行参数反演，包括它的体长、体宽、体重。全球领先，他们第一次做到了把毫克级的昆虫参数做了精细化测量。

　　稻飞虱、稻纵卷叶螟等这些迁飞昆虫，体重最低仅1毫克，却能乘着季风一夜飞行上百公里，跨区域、跨境迁飞。我国《一类农作物病虫害名录》共计囊括11种（类）害虫，其中，有8种（类）都具备远距离迁飞的能力。

　　浙江省杭州市萧山区农业和林业技术推广中心研究员王国荣介绍，稻飞虱一旦进入到稻田之后，它在水稻的基部吸食汁液，如果量大的话，水稻的营养马上就被稻飞虱给吸完了，最后水稻就会枯死，没有产量。农民在田埂上发现不了水稻田下面很隐蔽的现象，一旦发现的时候可能就已经枯黄了，这个时候去防治已经为时过晚。 

　　过去，基层植保员只能靠灯诱和人工下田数虫，等发现虫情往往已是“昨天的事”，最佳防治窗口早已错过。现在，浙江正用一张“天网”改变这个困局。

　　浙江湘湖实验室在萧山、东阳、象山、龙游、莲都布设了5个高分辨昆虫雷达监测站。这些雷达能精准捕捉2公里空域内的迁飞虫群，配合智能高空诱虫灯和地面智能监测点，形成“天空地”一体化的立体感知网络。数据实时汇入“浙江省重大迁飞性害虫监测预警平台”，经过AI模型分析，几分钟内就能生成迁飞轨迹和风险预警。

　　刘大众表示，目前，他们能够做到在害虫降落之前发现，同时，预警系统能够预测它的降落区，这样在它刚一降落或者降落之前，就能够对它进行精准预测。同时，把昆虫雷达网与气象雷达网进行一个融合，这样通过天气雷达能够提前发现大的虫群，之后用昆虫雷达对它进行精细化数据提取，这样就能够把预警提前。

　　湘湖实验室生物互作研究院执行院长吕要斌表示，之前的雷达重点是观察昆虫群体，而现在雷达可以观察昆虫个体，可以精确到个体的大小、体重、体宽，翅膀的振动频率，这都是用来区分不同昆虫的典型生物学参数，为精准预测提供基础，这是它的最大优势。

　　浙江省重大迁飞性害虫监测预警平台自2025年4月试运行以来，已成功精准预警多次稻飞虱爆发事件，成为全国首个省级规模化昆虫雷达示范工程。截至目前，平台数据库已收录119种昆虫的精细特征，针对浙江建立的识别模型，能准确辨别其中54种主要害虫，平均准确率超80%。

　　专家分析：昆虫雷达如何做到“火眼金睛”

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　　用肉眼都很难看清楚的稻飞虱，在几百米外，我国自主研制的高精度雷达可以捕捉到它的踪迹。这也是全世界第一次有人为探测农业害虫而专门定制雷达。这是如何做到的？

　　如何将先进雷达技术应用到农业迁飞害虫监测与防控领域？2014年，中国农业科学院与北京理工大学联手，共同为夯实大国粮基打造“神器”——国产高精度昆虫雷达。这也是全世界第一次有人为探测农业害虫而专门定制雷达。 

　　锻造一台真正的昆虫雷达，最核心的挑战就是“无上限地提高探测精度”。突破传统雷达的探测极限，让空中迁飞的微小害虫清晰“显形”。

　　北京理工大学教授胡程表示，在广阔的天空里面，要找1毫米量级的稻飞虱确实很难，就跟大海里面捞针一样。雷达一个很核心的创新点就是能同时发射多个不同波长的信号，每一个波长相当于一个不同精度的尺子，发射多个不同尺度的信号，相当于用多个不同精度的尺子去量虫子。这样既能测很大的虫子，又能测毫米级非常小的虫子。

　　找到目标之后，还需通过分析雷达回波，解析出目标的体长、体宽、体重、振翅频率等关键生物学参数，进而完成昆虫种类的识别与确认。

　　胡程表示，虫子在飞的时候会拍翅膀，会对电磁波产生一个很微弱的调制，叫做微多普勒，就像我们人在呼吸的时候，胸腔会起伏是一样的，通过这种方式就可以把虫子的振翅频率给提取出来。

　　从2018年下线的第一台样机，到如今浙江的几台“顶配”雷达，昆虫雷达已在实验室和试验场经历了数轮完善和迭代。在农作物害虫迁飞的重要关隘上，昆虫雷达让空中迁飞的微小害虫清晰“显形”，用科技力量守护国家粮食安全。

　　胡程表示，现在雷达精度很高，能把参数都给测出来，但测出来之后，到底是什么虫子的准确度需要他们再通过长时间积累和农业专家一起充分配合，提高识别率，这个是他们未来的目标和方向。