“电子植物”怎样盛装

宣金祥

美国伊利诺伊大学科学家研制成功一种“电子植物”,人们只要揿一下电脑按键,便见电脑屏幕上出现了一颗“玉米种籽”,随即开始萌发、出土、生长……只花了15分钟时间,就可以收获“玉米棒”了。这样,平常要花4个月才能观察到的玉米生长全过程,在一刻钟里就一览无遗。

在电脑屏幕上“种玉米”,有着很大的实际用处。改变种子遗传基因,是提高作物产量的一条重要途径。但是,按照传统的研究试验方法,以一年生作物玉米来说,其基因变化的后果得用3～5年时间的观察研究才能确定。而用电脑模拟,即可在很短时间内实现。此外,作物生长还因调控加大玉米叶片采光面积时,由于相邻植株叶片互相遮盖,会不会适得其反,减少了日照?如果为此增大株行距,又会不会抵消大叶片的功效?诸如此类的两难命题,异常复杂,人脑一时难以洞其底蕴,采用电脑模拟便可以一一得到解决。

“电子植物”是如何模拟植物生长的呢?人们通过研究和长期实践,已经知道阳光、水分、养料是植物生长的重要因素,并得出了一些定量关系,如光合作用与日照强度的方程式,养料在土壤中扩散的关系式等。这些反映各种植物生长过程的方程式,输入电脑程序中后,就能制作出各种“电子植物”。要是能够将当地的季节性降雨量、湿度、日照等条件输入到电脑中去,电脑就会计算出在这些条件下,该植物会如何生长的具体状况,在屏幕上模拟出来。电脑每绘制一副彩图,相当于真实植物生长1小时,“电子植物”模拟某种作物的一生,大约可由3000～5000幅彩图组成。■