植物智能电子器件: 从生长监测到功能调控

狄思宇, 张学锋, 刘国, 颜超义, 肖余, 张凤娇（中国科学院大学化学科学学院）

摘要:植物作为人类赖以生存的主要食物来源、生态环境的调解者以及多种原材料的提供者, 其生长过程的实时监测与生理功能的精准调控, 正成为推动植物科学研究与智慧植物系统管理的重要方向. 近年来, 随着材料科学与器件技术的不断革新, 尤其是在可穿戴与可植入信号监测、电控调节等领域的突破, 围绕“智能植物电子学”的新兴研究逐渐兴起, 正逐步取代传统的植物信号采集方法, 拓展植物研究的边界. 本综述旨在系统阐述智能植物生物电子器件的核心概念, 梳理其所涉及材料与器件的设计理念、发展历程、代表性进展及关键技术策略.首先, 我们介绍植物电子器件的基本原理及其主要功能类别. 随后, 从环境信号感知、生理状态监测到生长行为调控等多个维度, 系统总结了植物生物电子材料与器件的最新研究成果, 并归纳出三类主要研究策略. 最后, 结合有机电子与碳基材料的发展趋势, 探讨了该领域面临的机遇与挑战, 旨在为未来智慧植物学的构建与发展提供新思路与理论支持.

关键词:智能电子器件, 植物电子学, 植物生物与电信号, 柔性电子器件