买球平台工学院李海老师的项目《苹果树病虫害智能识别系统设计与实现》（立项编号：GTKY-02）在2021年获得国腾创投基金科研项目立项，在本次项目中期检查过程中，该项目有序推进，成果突出，科技处特开展本次专访，邀请李海老师分享有关经验。

1.   您是怎样想到或者构思到此次国腾创投项目的选题的？技术创新性、先进性有哪些？

随着AI技术的不断发展，深度学习开始被运用于各个行业。但是在识别农业病虫害方面，目前还没有成熟的AI产品。同时，近年来由于农业种植者对病虫害种类的误判，致使农药喷洒过量或喷洒种类不对，造成农作物死亡，减产等现象。农业种植者开始迫切地寻求能够准确识别出农作物病虫害种类的工具。因此，通过深度学习技术将人工智能运用在植物病虫害识别上显得尤为必要。

    本项目采用了图像识别和机器学习相结合的方式对病虫害进行检测，将更加鲜明的病斑图像送入神经网络进行识别，极大地提升本产品病虫害识别的准确率，另外还搭载了一款app，可根据获取的病虫害的种类，进行对应治疗方案的精准推送。

2.   此次国腾创投从开始研究到论文发表、专利研发过程中经历过哪些比较困难的时刻？如何克服的？

在项目的研发过程中本人遇到了一些困难。例如：数据集匮乏，网上有关植物病虫害的图像资料少；使用单一的DNN网络进行识别的准确率低；项目组部分老师缺乏农业方面的相关专业知识等。

为了克服这些困难，项目组老师利用课余时间去四川省农科院请教专家学习常见植物病虫害种类相关专业知识，并到农场收集标本，然后进行数据标注。除了自行收集数据集外还去国外的农作物网站上获取数据集。算法采用图像识别算法和DNN网络相结合，将原始图像进行提取，将提取后的病斑送入DNN神经网络中。

    该项目从开始研发至今已在北大核心期刊、CSCD期刊上发表论文两篇。其中一篇文章介绍了关于病虫害识别的算法，另外一篇文章介绍了利用PID算法进行温室大棚恒温控制，促进植物健康稳定的生长。除论文外还申请了关于病虫害识别算法的发明专利一项，现已进入实质审查阶段。

3.   预防和监测农作物病虫害已成为农业生产活动中的重要环节，有效的预防能提高农产品产量，请问您预估本次国腾创投未来的经济效益，以及社会效益大概有多少？

    本项目完成后可提供三个主营业务：销售病虫害检测仪、病虫害检测服务、对应病虫害治疗方案服务。其他业务还有：收取医药厂商和医疗机构推广费、提供植物病虫害有偿咨询服务、培训服务等。

    我国是农业大国，从古至今以农业为发展的基本保障，农业生产从事者众多。在对四川省种植业进行市场调查后我们了解到，四川植物种植企业接近六万，个体农户数量更是庞大，市场客户充足，需求量大。本次研发的产品体积小、功能强大，能为农业种植者带来许多便利。本人对产品进入市场后的销量有良好的预期，预计项目成熟进入市场后5年内能给企业带来270多万元以上的利润，除了产品利润外还能使农民增产增收，为农业收入提供保障，为国家乡村振兴战略的推行实施贡献力量。

4.   李老师下一步对病虫害相关研究有什么打算？有没有进一步延伸的计划？

    接下来项目组还会进一步扩充数据集，增加植物种类以及病虫害的数量，提高病虫害检测的准确率。此外，还打算将本产品与无人机技术相结合，再设计制作一款相配套的app应用和网页页面，通过操控无人机巡视农业园区，将检查出来的病虫害数据同步传输至手机和web端。

5.   专利已进入实质审查阶段，后期对于专利转化有没有设想？

   如果专利能顺利授权，项目组将利用专利成果与企业、农科院等单位进行洽谈进行专利孵化，使本产品能够进入市场。

6.   作为一名科研人员、科技工作者，是什么让您坚持在科研这条道路上一直走下去？教师科研工作最吸引你的是什么？

    最初做科研的目的是，作为一名工科教师，想利用做科研的经验来反哺教学，教导学生能够学以致用。随着科研工作的深入，我也发现了自己的兴趣和研究方向，慢慢就把做科研当成一种“享受”，享受科研带来的成果和一些价值。作为一名工科教师需要时刻追踪本专业相关领域在国内外的最新研究进展，把握科技发展的脉搏，做到与时俱进，这就是我做科研的初衷。科研的路不是康庄大道，而是充满荆棘的羊肠小道，自己投稿过无数次，也有被拒过的经历。只有以一个积极的心态面对，总结经验教训，寻找解决问题的方法，才会有最终的成功。

7.   请举一个您通过科研反哺教学的案例

一名优秀的教师必须“教学”、“科研”两条腿走路，注重以教学促进科研，以科研反哺教学。作为一个应用型院校的工科教师，我认为不只是要教会学生纯理论的知识，更多的是要让学生将理论用于实践，将自己的科研成果、科研经验和资源应用于教学。

    2014年，我承接了一个4万元的横向项目“智能停车场”，当时我们团队用一个月就将该项目完成，考虑到科研反哺教学，在后续教学过程中，团队将该项目分解为硬件部分和软件部分，让学生在教师的指导下做该项目，在项目完成过程中，学生不仅仅是对专业知识进行运用，还让他们了解到项目实施的全过程，保持科研的严谨性。后期我们将该模式在工学院特色班“思跃班”、“机器人实验班”进行实践，让特色班的学生每年至少参加2个项目，4年就是8个，甚至10个项目。目前，从就业数据来看，经过项目实践的同学已成为知名单位争抢的对象。

    不能用过去的技术教今天的学生去应对明天的问题。当今社会，技术发展日新月异，我们的书本赶不上技术创新与市场的变化，应用型本科高校教师要想讲好课程、教好学生，必须要有科研的支撑。

8.   项目能够按照计划有条不紊的推进，您认为最重要的因素是什么呢？

    一个科研项目如果要按时按量完成，我觉得需要有很多方面的因素来保障。我认为最重要的因素有：1.建立一个分工明确、搭配合理的科研团队。2.建立项目开发流程，制定项目开发规范。3.精细化管理，需要制定出合理的进度计划，划分子项目，在执行过程中定期检查实际进度是否与计划进度保持一致，保证子项目按时按节点完成，从而保障整个项目的完成。