问题——迁飞害虫监测长期“看不见、追不上” 粮食生产中，迁飞性害虫因“来得快、飞得远、落点不确定”而格外难防。这类害虫可借助季风气流迁徙数百至上千公里——成虫未必直接取食作物——但繁殖力强，一旦后代幼虫集中暴发，常造成成片危害。以草地贪夜蛾为例，2018年入侵后迅速扩散，2019年波及22个省份，危害面积超过200万亩。农业农村部全国农业技术推广服务中心数据显示，2023年更新公布的《一类农作物病虫害名录》涵盖10种（类）害虫，其中7种（类）具备远距离迁飞能力；2021至2024年间年均危害粮田达12.5亿亩次，潜在粮食损失2943万吨。现实中，一些地区仍是“等作物受损了才处置”，防控明显滞后。 原因——传统手段难以覆盖高空迁飞与夜间活动 过去的迁飞害虫监测主要依赖地面诱虫灯、虫网采集，以及基于植被受损的遥感识别。这些方法在局部田块、特定时间段有用，但面对高空、跨区域、夜间迁飞的虫群时，容易出现盲区：一是发现偏晚，往往要等虫源落地、产卵繁殖后虫情才变得明显；二是覆盖有限，难以对大范围迁飞态势进行连续观测；三是防控决策容易依赖经验，在不确定性下可能导致用药偏多、成本上升并增加环境压力。北京理工大学博士生李佳祎认为，监测如果不能前移，就难以抓住防控窗口期，农业生产也容易陷入“追着虫害跑”的被动。 影响——虫情预警前移关乎减损增收与绿色防控 迁飞害虫带来的问题不只是一季减产，还会推高防控成本、打乱生产节奏。对农户来说，判断不及时可能造成重复施药、用工增加；对区域农业管理来说，缺少统一的高空虫情信息，会影响跨区联防联控的准确性和时效性。尤其在极端天气与气候波动增多的背景下，虫源迁飞路径与到达时间更难预测，传统“点状采样”更难满足精细化管理需求。将监测从地面延伸到空中、从事后识别转向事前预警，正在成为提升防控能力的重要方向。 对策——微波雷达“捕虫影”，数据库与算法让“识虫名” 为破解“虫小、飞高、夜行”的监测难题，北京理工大学青年师生组成“虫口夺粮”科创团队，探索将微波雷达用于迁飞害虫监测。团队介绍，雷达可全天候连续观测，具备远距离、大范围追踪能力，夜间也能通过电磁回波捕捉目标动态，为掌握高空虫群迁飞提供了可能。 不过，雷达用于农业并非简单“照搬”。上世纪七八十年代就出现了跟踪雷达概念，但早期农业应用多停留在“能看到虫群”的粗略层面，难以更辨识虫种、估算规模、判断态势。为此，团队在国家自然科学基金重大科研仪器研制项目支持下，于2018年前后集中攻关：一上微波暗室等平台开展生物参数测量，提取昆虫回波特征；另一上围绕识别算法与模型训练，持续完善迁飞害虫数据库。 团队将数据库建设视为“打地基”。由于不少迁飞害虫难以实验室稳定规模化饲养，样本更多依赖野外获取。团队成员多次深入田间与迁飞通道开展试验，在山东开阔农田等场景中，利用无人机协同悬吊昆虫目标，配合地面雷达观测，获取用于算法训练的多维数据。研究生严钢回忆，2019年团队曾在云南江城等地开展长周期外场试验，驻点进行夜间连续观测，检验设备稳定性与识别可靠性。当地农民也参与协助设备架设与运行保障，形成“科研—应用”协同的实践。 前景——从科研样机到田间装备，推动区域联防联控更精准 业内人士认为，迁飞害虫防控的关键在于“早发现、早预警、早处置”。随着雷达探测、数据处理与算法识别不断迭代，涉及的设备有望在更大范围实现连续观测，为虫情监测提供实时、定量支撑，并与植保站点、气象信息及地面诱捕数据形成互补，提高预报准确度与可解释性。在田间应用层面，若能实现标准化部署与运维，虫情信息将更容易转化为施药时机、用药强度与防控范围的依据，从而减少不必要投入，推动绿色防控与减量用药。 受访团队表示，下一步仍需在多虫种区分、复杂气象条件下的识别稳定性、跨区域数据共享诸上持续攻关，推动从“单点可用”走向“体系可用”，让科技成果更快转化为守护粮食安全的实际能力。
当科技创新真正走进田野，粮食安全就多了一道更可靠的屏障。北理工团队以扎实研究应对农业虫害难题，也说明面向国家重大需求的科研攻关，既需要探索未知的勇气，也离不开长期一线的投入与坚持。在这场人与自然的较量中，中国青年正用创新把“守护粮仓”写进现实。