高通量表型分析平台单一来源采购审核前公示

一、项目信息

采购人：福建省农业科学院作物研究所

项目名称：高通量表型分析平台

拟采购的货物或服务的说明：

温室龙门高通量表型采集分析系统基于“Sensor-to-Plant"理念设计，利用温室现有结构，安装在室内的自动化纵向移动的轨道平台和在轨道上横向及垂直移动的传感器平台，平台上搭载多种表型传感器进行全自动高通量测量。根据系统设计的大小，一套系统每天可测量几百株、数千株甚至上万株植物个体，或成百上千个小区内植物群体。不仅可直接扫描种植在田间土壤中的植物，同时还可扫描盆栽植物。系统配置用于植物株型、生物量等形态学研究的三维激光扫描成像单元；用于植物颜色空间信息研究的可见光成像单元；用于植物干旱胁迫蒸腾作用研究的热红外成像单元和用于植物冠层光谱遥感研究的高光谱成像单元。轨道式高通量植物表型平台可用于植物表型、植物胁迫生理、植物病理、基因型筛选、遗传育种、突变株筛选、胁迫损伤的早期检测、种子生理学、种子病理学等研究领域。

拟采购的货物或服务的预算金额：5000000元

采用单一来源采购方式的原因及说明：

我们已经看到，国外很多科研单位、院校和科研公司已经在植物表型领域取得领先的位置，法国农科院、德国IPK、波恩大学、德国巴伐利亚农业中心、英国阿伯里斯特维斯大学、意大利Metaponto研究所、加拿大McGill大学、巴斯夫、拜耳作物、先正达等一大批科研单位已经将植物表型研究作为他们科研工作的重心所在，因此为了尽快提高我国植物表型研究，尤其针对玉米、小麦等作物的表型科研水平，拉近与国际先进科研技术的距离，建立植物表型研究平台已迫在眉睫。近几年来，国际上作物表型性状信息获取和分析发展迅速。最早开展表型测量研究的是Cropdesign公司，其开发的“性状工厂”（TraitMill），已应用于水稻基因及其功能的评价和筛选，并实际应用于作物育种，但该表型平台和相关技术并不对外开放或销售。德国的LemnaTec 公司开发的 “全自动高通量植物3D 成像系统”（Scanalyzer 3D），能够提供全自动的表型分析，且成功应用于玉米和拟南芥等作物成像和分析，已经推广至澳大利亚和欧洲等十几个国家育种研究机构和基因公司。2008 年成立的澳大利亚植物表型组学实验室（Australian Plant Phenomics Facility），总投资超过五千万美金，包括两个表型研究平台（植物高精度观测平台和高通量植物加速平台），该平台已经成功应用于谷物盐胁迫研究、植物抗旱性研究、抗（硼）毒性研究、高通量谷物生物量精准建模和预测、盐胁迫和根系发育研究等等。2011年1月德国LemnaTec公司和荷兰著名KeyGene公司联合宣布其共同研发的植物表型工厂PhenoFab正式运行，标志着该表型研究平台正式应用于商业化作物育种。但Scanalyzer 3D存在一些缺陷，比如无法测量产量相关性状参数、分蘖相关性状参数等等，目前尚无成功应用于水稻表型检测的案例，且单台售价（只包含检测部分）超过80万欧元，若加上温室建设和自动栽培输送装置建设费用，以5000盆通量计算，价格会超过壹亿元人民币。

而国内的表型设备商武汉谷丰光电科技有限公司依托华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室和华中科技大学武汉光电国家研究中心作为技术支撑和研究合作平台, 公司运营在武汉光电工业技术研究院和华中科技大学鄂州工业技术研究院开展规模化生产应用和市场推广的产业孵化平台，致力于植物表型、光机电仪器，农业科研和机器视觉系统集成领域的高新科技企业。该公司已自主研发了作物籽粒数字化考种机和植物表型平台等系列产品，仪器测量精准、高效的特点，获得了众多使用者的赞誉，目前已经申请软件著作权6项，国家专利10项，其中发明专利5项。其中软件著作权Greenpheno.A标准化采集分析软件是其最核心软件技术，集成多种数据处理算法；可一键式批量处理；分析结果实时展示；分析进度友好提醒；人性化的交互界面；可选择不同成像模式，与国外表型产品的软件相比有极大的功能上的优势，国外表型产品的软件只可以提取其象征意义上的标准参数，并不能适用所有的植物，当研究不同植物的客户有不同的定制化需求时，国外表型产品软件的数据分析就成为了不能克服的难点，这也是国外表型产品不能应用的主要原因；而谷丰光电自主开发的Greenpheno.A软件可根据不同植物定制化其软件，数据处理包括图像数据预处理，表型性状提取以及关键表型特征筛选。图像数据预处理通过去除边界噪声结合超G算法获图像数据前景绿色部分；基于HSL分量分割，结合自动阈值分割算法再去除小区域噪声点，获取得到完整的图像数据前景点；采用主成分分析算法筛选主成分图像，结合OTSU自动阈值分割算法及二值化图像掩膜得到光谱图象数据灰度图，为后续各个光谱波段下准确获取光谱反射率提供基础；基于高分辨率RGB图像可获取植株持绿、株型等性状，通过深度学习算法可得到植株卷叶、生长速率、穗部相关性状；通过光谱数据分析，提取得到各个波段下光谱反射率大小，通过特征值筛选，与人工数据进行对比建立相关模型，可得到作物叶绿素、叶黄素等色素含量以及氮磷钾等营养元素含量及水分含量；利用红外图像灰度值与待测能量关系，建立图像灰度值与温度的回归方程，计算得到植株表层的温度参数分布。公司产品广泛应用于农业科研，功能基因组研究，植物科学研究等领域。该公司植物表型平台产品及技术在水稻抗旱等相关领域有成果经验，发表文献较多，其中发表SCI收录文章13篇，影响因子9.0以上3篇。

 综上所述，符合采购需求的进口产品不对外销售、无法取得；部分满足采购需求的进口产品价格昂贵，超出采购预算无法执行。综合考虑产品性能、价格优势和售后服务，武汉谷丰光电科技有限公司是完全满足采购需求、项目预算内的国内唯一供应商，故申请采用单一来源方式采购。

二、拟定供应商信息

名称：武汉谷丰光电科技有限公司

地址：***

三、公示期限

2022年7月27日至2022年8月5日（公示期限不得少于5个工作日）

四、其他补充事宜： 

单一来源论证专家信息(工作单位、姓名、职称) 及专家论证意见：详见附件

五、联系方式

1.采购人：福建省农业科学院作物研究所

联 系 人：王彬

联系地址***

联系电话***

2.财政部门：福建省财政厅政府采购监督管理办公室

联 系 人：张玮

联系地址***

联系电话***

3.采购代理机构:福建顺恒工程项目管理有限公司

地  址：福州市鼓楼区西洪路363号4层、5层

联系人***

联系方法***