最近，浙江大学生物系统工程与食品科学学院智能生物产业装备创新团队刘湘江、应义斌，信息与电子工程学院汪小知和农业与生物技术学院胡仲远，联合为植物发明了一款穿戴式“电子皮肤”。相关研究近日刊发于《先进科学》。这种植物可穿戴茎流传感器，通过将柔性穿戴电子技术应用到植物体表，成功在自然生长状态下，首次持续监测草本植物体内水分的动态传输和分配过程。
同时，科研人员还发现植物果实生长与光合作用不同步的现象，这不仅改变了人们长期以来对植物生长发育过程的基本认识，更为作物高产育种及栽培技术研发提供新思路。
众所周知，血液是维持人体生命活动的重要物质，血液循环能够把人体所需要的各种营养物质，运输到各个组织和器官。植物也有类似的“血液”的物质，被称为茎流，是植物在蒸腾作用、渗透势等内外部压力下茎秆中产生的上升液流。茎流也是植物水分、养分、信号分子运输的载体。因此，实现对茎流的长期实时监测能够探究植物生长过程中水养分分配、信号传导以及植物对环境的响应机制等奥秘。
为了解决这一难题，浙大的IBE团队、智能传感与微纳集成团队、蔬菜种质创新与分子设计育种团队开展了跨学科交叉研究，针对植物茎秆特殊的生理特性，利用芯片级的微纳加工工艺，制备了一种植物可穿戴式茎流传感器。这款传感器薄如蝉翼，厚度仅0.01毫米，重0.24克，如同“纹身”一样，能贴附在植物茎秆表面进行茎流监测。
浙大科研人员在西瓜茎干上几个关键位点部署了茎流传感器，长期无损地观察了水分在西瓜叶片、果实、茎秆等不同器官上的动态分配情况。通过对茎流数据的分析，研究团队首次发现西瓜果实生长与光合作用不同步的现象。
西瓜果实绝大部分是水（95%左右），然而茎流传感器测量发现：在白天只有极少部分水（5%）输入果实用于生长，绝大部分水被叶片蒸腾作用消耗掉；但是到了夜间，几乎所有的水分都输入果实，绝对茎流量相对日间增加了10倍。这一发现改写了对于植物果实生长的传统认识。