随着全球人口超过80亿，生产足够粮食的挑战变得越来越紧迫。荷兰是世界第二大粮食出口国，有效地种植了各种各样的作物。然而，霜霉病等植物病害构成了重大威胁，可能会破坏农民的收成。

　　来自代尔夫特理工大学的荷兰研究人员已经开发出了有史以来第一个实时监测植物感染的方法，而不需要摧毁它们。这一知识将有助于培育新的抗性作物，提高产量，同时减少农药的使用。研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

　　种植生菜的农民更喜欢抗各种疾病的品种，包括霜霉病，这是一种常见的植物疾病，会导致叶子上表面出现黄色或棕色斑点。代尔夫特大学的科学家们调查了莴苣的霜霉病感染，这种植物的感染通常只在它们的后期才可见。

　　“确实有莴苣品种对霜霉病有抗性，但与冠状病毒类似，这种疾病不断演变成新的变种，仍然可以感染抗性植物。这迫使科学家和育种者不断竞争，开发新的抗性作物，以应对不断发展的疾病，”物理学家Jos de Wit解释说，他与乌得勒支大学的生物学家合作进行博士研究。

　　为了培育能更好抵御疾病的生菜等作物，代尔夫特理工大学和乌得勒支大学的研究人员开发了一种方法，可以对常见的植物感染进行成像。这是第一次可以在不杀死植物的情况下完成，而且比传统的显微镜技术快得多。

　　成像物理学副教授Jeroen Kalkman说:“到目前为止，研究人员在这个过程中的每一步都必须杀死一棵植物，给它染色，然后在显微镜下检查它。”“现在，有了这种新的成像技术，我们可以实时跟踪一种疾病是如何在活的植物中发展的。”

　　植物科学家通常不知道感染是如何在植物内部进行的，也不知道是什么让某些作物对病原体不敏感。这种新仪器提供了见解，有助于种植对各种疾病具有更广泛抗性的作物。

　　“这些作物需要更少的农药，能够更好地抵御极端天气条件，最终产量更高。这意味着，从长远来看，地球上可以养活更多人，”卡尔克曼指出。

　　“我们使用的技术被称为动态光学相干断层扫描(dOCT)，”德威特说。“它包括发射光并测量光反射回来所需的时间，类似于超声波，但使用光而不是声音。”在一秒半的时间里，我们可以捕捉到大约50到100张被感染生菜叶子的图像。

　　“我们可以用dOCT有效地绘制植物病害图，因为病原体比植物细胞移动得更多。通过给运动较多的区域分配颜色，我们可以在病原体和植物之间产生强烈的对比。如果没有dOCT，这种疾病只能在很晚的阶段才会显现出来。”

　　除了莴苣，研究人员还证明了他们的仪器也适用于其他作物，比如携带寄生蛔虫的萝卜和辣椒。然而，要使这项技术成为没有技术背景的生物学家的一种用户友好的工具，还需要进一步的研究。Kalkman说:“我渴望继续这项研究，以弥合技术和生物学之间的差距。”