传统农业信息获取依赖人工单点监测，导致数据滞后、干扰作物生长，无法适配现代农业生产需求，而植物可穿戴传感器（PWSs）作为智慧农业的核心技术，凭借柔性贴合、生物兼容、无损监测的特性，可实时捕捉植物水分、生长、生化信号。为此，农业传感器科技创新团队拔尖人才吴俊锋博士带领学生开辟了全新的农业可穿戴传感器创新研究方向。吴博士带领学生从跨学科角度，融合材料、制造、能源、通信、建模等先进技术，综述了植物可穿戴传感器（PWSs）对植物的机械适应性、生理兼容性、环境鲁棒性特色，满足植物持续生长、自我修复、户外严苛环境要求，在中科院一区TOP期刊《Nano Research》（影响因子9.5）发表题为“
Emerging plant wearable sensors: Materials, manufacturing, multiscale modeling, and applications”（DOI: 10.26599/NR.2026.94908482）文章。
该论文系统追溯了 PWSs 从柔性电子衍生到植物专属技术的发展历程，全面覆盖其分类体系（电位型、电容型、电阻型、光学型）、核心材料（柔性基底、传感层、封装层）、制造工艺（激光直写、3D 打印等）、自供能技术（摩擦纳米发电机、柔性太阳能电池等）与农业应用场景。突出密度泛函理论（DFT）、有限元分析（FEA）、机器学习（ML）构成的多尺度建模技术，三者协同推动 PWSs 从 “试错研发” 向 “理性设计” 转型。论文清晰剖析不同类型传感器的性能优劣与适用场景，为高性能 PWSs 的田间部署及从实验室到实际应用的转化提供了系统性指导。
在农业生产环境条件下，为了解决实时作物生长长期监测面临复杂环境因素严峻挑战，一套可穿戴式光纤布拉格光栅传感系统用于无损监测玉米穗生长。结合图像分析与自制梯度圆塔校准，数据显示玉米穗在连续三天内轴向伸长相对增长1.7mm，径向尺寸相对增长5.41mm。
农业传感器科技创新团队致力于将光电子学、电化学、半导体、材料学等多学科交叉技术应用于农业信息获取领域，长期开展土壤和水质光电传感、激光诱导击穿光谱、激光诱导荧光、表面增强拉曼散射光谱、光学（局域）表面等离子共振生物传感技术，以及植物可穿戴传感器研究。团队承担国家"十三五"重点研发计划课题、"十四五"重点研发计划子课题、国家自然科学基金面上项目、青年基金项目、农业部948项目、以及河南省重点研发计划项目等。
作者简介
通讯作者：吴俊锋，校青年拨尖人才，南开大学博士毕业，博士生导师，研究方向为植物可穿戴传感器、先进能源器件、农业光谱技术及其人工智能算法分析、农业环境智能监测设备及系统开发。承担河南省联合基金，河南省自然科学青年基金，河南省高等学校重点科研项目计划。研究成果发表在《Nano-Micro Letters》《ACS Energy Letters》《Nano Reaearch》《Journal of the Energy Chemistry》等期刊。
第一作者：许露露，河南农业大学在读博士生，研究方向聚焦于植物可穿戴气体传感器的研发。研究成果发表于《Nature Communications》《Nano Reaearch》等期刊。
