農業(yè)，一個(gè)在泥土中翻滾的龐大產(chǎn)業(yè)，正在與最前沿的高新科技“正面交鋒”。這些碰撞，發(fā)生在萬(wàn)里沃野、深山老林、羊圈雞舍，也發(fā)生在剛剛建好的大規模農園、現代化大棚，有的甚至還懸浮在實(shí)驗室里。但這一切，或許正以超過(guò)我們想象的加速度發(fā)生。

智慧農業(yè)的種種實(shí)踐，關(guān)乎人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，由機器人、無(wú)人機、智能芯片實(shí)現，但透過(guò)種種技術(shù)，我們看到的是越來(lái)越多“新農人”顛覆了舊有觀(guān)念，正在向著(zhù)新的希望奔赴。

科技投入“在當下”

上海生鮮平臺叮咚買(mǎi)菜上的小番茄“美人果”，在上海封控期間“一戰成名”。

4月23日那天，從山東聊城長(cháng)途跋涉而來(lái)的“美人果”在平臺上線(xiàn)，成為上?？挂邥r(shí)期的保供蔬菜，兩天銷(xiāo)出超7000份。在那個(gè)特殊時(shí)期嘗到的甜度達到10（甜度檢測最高等級）的小番茄，足以被人長(cháng)久記住。

“美人果”背后的企業(yè)有較強的科技能力和營(yíng)運能力，經(jīng)營(yíng)者王攀的成功并不是偶然，他所經(jīng)營(yíng)的農業(yè)也絕不是“靠天吃飯”的傳統行業(yè)。這名80后“新農人”經(jīng)營(yíng)著(zhù)一個(gè)1200畝的蔬菜基地，他學(xué)的是金融，干過(guò)銀行工作，也參與過(guò)地產(chǎn)企業(yè)的農業(yè)板塊運營(yíng)，對現代農業(yè)有著(zhù)一份與眾不同的見(jiàn)解：傳統農業(yè)的品控不穩定，也不能產(chǎn)生穩定的收益，只要注入互聯(lián)網(wǎng)思維和科技手段，“顛覆”并非難事。

他創(chuàng )立的農業(yè)模式直接有效：將科技力量注入農業(yè)產(chǎn)供銷(xiāo)整個(gè)鏈條，只做訂單農業(yè)，只做小番茄這一個(gè)品類(lèi)，在一件事情上深耕到底。

“每個(gè)環(huán)節都需要科技支撐。”王攀選中“釜山88”品種，成為國內較早開(kāi)始規?；N植該品種的團隊之一。這種小番茄口感爆漿、甜度高，但由于種植難度大、成本高、產(chǎn)量低、植株抗病蟲(chóng)害能力比較弱等原因，很多傳統農人不敢碰它。

培育品種之初，他就摸準了互聯(lián)網(wǎng)農產(chǎn)品銷(xiāo)售的痛點(diǎn)進(jìn)行“精準打擊”：通過(guò)技術(shù)測試控制小番茄的農殘，從而解決食品安全問(wèn)題；反復測試產(chǎn)品甜度，做到品控標準化?？茖W(xué)數據幫助他規范種植方法、優(yōu)化用肥方案和澆灌計劃，并隨時(shí)跟蹤植株生長(cháng)情況。比如，植株還未出果時(shí)就要修剪掉多余的枝蔓，僅保留最好的一枝讓其慢慢長(cháng)大；比如，白天要保持棚內陽(yáng)光充足，溫控在30℃左右，夜晚則要在合適的溫差下保證它們充足的“休息”；此外也不做催熟，讓果實(shí)天然枝熟100天，只施自然發(fā)酵的糞肥和生物有機復合肥，還會(huì )澆灌魚(yú)蛋白……這種條件下長(cháng)大的小番茄，抗病性有所提高，果實(shí)的外表和鮮度、甜度數據都更佳。

這幾年，大棚里不斷添置各種科技裝備，就像居室里的智能家電越來(lái)越多，生活智慧化程度隨之也越來(lái)越高。王攀覺(jué)得，新添置的智能?chē)娏茉O施性?xún)r(jià)比很高，每畝成本1300元左右，可以將葉面肥、殺蟲(chóng)劑等瞬間霧化并噴灑，均勻地覆蓋到所有植株。占地4畝的大棚，3分鐘就能完成噴淋，不再需要預留工人施肥的人行通道，還可以增加棚內的可耕作面積。以前，這4畝地需要2個(gè)工人花費整整2天才能完成施肥。

“其實(shí)這種噴淋設備早幾年就有了，但我直到去年才用上。”王攀也一直在反思自己的“保守”。在農業(yè)領(lǐng)域，科技的投入不是一時(shí)半刻能收回成本的，畢竟他雇用著(zhù)100多名當地農民，其中不少是貧困戶(hù)，他希望讓他們獲得穩定收入，因此一直在努力維持著(zhù)投入和產(chǎn)出比。如今公司開(kāi)始穩步贏(yíng)利，他也下決心加大科技投入，因為這樣才能加速把規模做起來(lái)。王攀的目標是做中國的“小番茄大王”，就像他的山東老鄉馬鐵民那樣，成為“生菜大王”。

也正因為較短時(shí)間里能摸索出成熟的種植模式，王攀才有能力接到互聯(lián)網(wǎng)平臺的種植訂單。要知道，在app上下單購買(mǎi)果蔬的用戶(hù)可比菜場(chǎng)里的消費者挑剔多了，沒(méi)有經(jīng)過(guò)自己雙手挑選、送上門(mén)的農產(chǎn)品，人們希望它們是“標品”，每一個(gè)小番茄都差不多大、差不多紅、差不多甜。要不是科技加持，這種標準怎么可能達到？

據說(shuō)，叮咚買(mǎi)菜在確定合作之前，曾對王攀的團隊和種植基地進(jìn)行了多次實(shí)地考察和第三方評測，并商定出合理的全年供應價(jià)格標準，以較為穩定的采收數量和新的種植標準來(lái)簽訂農業(yè)訂單，形成“以銷(xiāo)定產(chǎn)”的產(chǎn)業(yè)模式，代替傳統的產(chǎn)銷(xiāo)分離式采購，最大程度上化解市場(chǎng)不穩定對農業(yè)種植產(chǎn)生的風(fēng)險。

這個(gè)訂單倒逼著(zhù)王攀打造了一個(gè)“番茄工廠(chǎng)”，王攀投入了兩條自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，用于種植、采收之外的分揀和包裝工作。這也是他能為近千里之外的城市保供的原因。疫情封控時(shí)期，他每天早上起來(lái)第一件事，就是組織工人將大棚里的新鮮果子采收起來(lái)，按每350克一份的規格包裝好，裝車(chē)運往叮咚買(mǎi)菜的上海蔬果大倉。

聽(tīng)了這個(gè)故事，也許我們也會(huì )和王攀一樣不由得感慨一句：“讓智慧農業(yè)到來(lái)的腳步更快一些吧。”

比市場(chǎng)“快了兩步”

如果說(shuō)王攀略先于市場(chǎng)需求作出了判斷和選擇，那么上海人黃震就比市場(chǎng)“快了兩步”。

位于上海崇明中興鎮的萬(wàn)禾生態(tài)羊場(chǎng)，獲得了“全國唯一有機崇明白山羊養殖場(chǎng)”稱(chēng)號，黃震正在研發(fā)的一套羊臉識別系統，估計不久就可以投入使用了。

這個(gè)羊場(chǎng)有點(diǎn)不可思議，簡(jiǎn)直是羊的集體宿舍區。里面聞不到什么異味，沒(méi)有一堆堆糞便，每只羊都有自己的“身份證”——耳標，各色標記是疫苗接種憑證。管理員根據羊的體形分配“宿舍”，保證每個(gè)宿舍的羊不用排隊便能吃上飼料；懸掛吊頂的攝像頭實(shí)時(shí)監控，以便及時(shí)處理突發(fā)情況。

“等到羊臉識別系統上線(xiàn)后，人就更加輕松了。”黃震說(shuō)，如今管理員還需要和獸醫配合，每天去羊圈巡邏幾次，以便觀(guān)察羊的健康狀況。以后，管理員可以在手機上通過(guò)實(shí)時(shí)傳送的圖像觀(guān)察羊群，減少實(shí)地檢查的次數。

他投了幾百萬(wàn)元做這件事。羊臉識別系統比人臉識別讀出的數據更多，系統可以通過(guò)圖形識別羊的體征，及時(shí)發(fā)現山羊流涕、口瘡等病征；用紅外線(xiàn)測體溫，從源頭上監測山羊的身體狀況，一旦羊的體溫超過(guò)40°c，系統會(huì )立即發(fā)出警報通知農場(chǎng)獸醫；而通過(guò)電子耳標，還可以識別出羊的系譜。這套系統從2019年就開(kāi)始設計，其間不斷調整優(yōu)化，二期養殖場(chǎng)中的1000只核心種母羊均已植入芯片供人工智能進(jìn)行學(xué)習、測試，通過(guò)分析山羊每天的行為，人工智能不斷優(yōu)化算法程序，論證5g智慧助力養殖的可行性，保證明年萬(wàn)禾三期養殖場(chǎng)項目正式啟動(dòng)后，系統能精準預測、實(shí)現設計目的。

高科技農業(yè)總是“聽(tīng)起來(lái)很美”，卻讓許多農人望而卻步，原因還是在于投入和產(chǎn)出。“短期肯定是無(wú)法收回成本的，什么時(shí)候能回本還不知道，但這件事肯定要做。”這幾句話(huà)“說(shuō)了等于沒(méi)說(shuō)”，但恰恰真實(shí)地反映了行業(yè)現狀。黃震覺(jué)得，長(cháng)遠來(lái)看，投入建設羊臉識別系統肯定能有產(chǎn)出，它能準確反映山羊的繁育和健康狀況，也能大大降低人的勞動(dòng)強度，從而穩定提升羊肉質(zhì)量。

他算了筆細賬：現在二期羊場(chǎng)約3000只規模，有11個(gè)人在管理。未來(lái)，如果三期羊場(chǎng)全面自動(dòng)化的話(huà)，擁有萬(wàn)只山羊規模的羊場(chǎng)只需要7個(gè)人就可以管理了，而且生產(chǎn)效率和效能會(huì )大大地增加。“未來(lái)的三期羊場(chǎng)將全部翻新，實(shí)現智能化全覆蓋。山羊冬吃黑麥草、夏吃蘇丹草，半年換茬供鮮草，‘兩無(wú)化’稻米秸稈回收發(fā)酵，按比例粗細糧搭配顆?；暳?。為防止13個(gè)系譜的白山羊近親繁殖，宿舍已經(jīng)分區，同時(shí)人工一一配對繁殖，推進(jìn)育種改良……”

像這樣比市場(chǎng)“快了兩步”的農業(yè)高科技布局，正在為越來(lái)越多的規?；r業(yè)企業(yè)所接受。對于這種趨勢，做了20多年工業(yè)、如今“跨界”農業(yè)的上海大學(xué)工程技術(shù)研究院副院長(cháng)張侃諭感受較為深刻。他是國內最早提出“智慧農業(yè)”概念并給出確切定義的人，在他看來(lái)，“智慧農業(yè)”就是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到傳統農業(yè)中，運用傳感器和軟件對農業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制。除了精準感知、控制與決策管理外，從廣泛意義上講，智慧農業(yè)還包括農業(yè)電商、食品溯源防偽、農業(yè)休閑旅游、農業(yè)信息服務(wù)等。

張侃諭創(chuàng )建的高科技農業(yè)公司并不直接從事種植和養殖，而是用現代化手段對農業(yè)進(jìn)行“工業(yè)化改造”，幫助農園、大棚、養殖基地進(jìn)行智慧升級。

他剛剛為陜西一家智慧園區示范基地做的5年規劃很吸引人，這個(gè)規劃足以讓整個(gè)園區脫胎換骨：“全自動(dòng)育苗工廠(chǎng)”可以實(shí)現水培蔬菜種苗和無(wú)土栽培，還有“自動(dòng)播種流水線(xiàn)”“立體多層催芽室”等；高科技溫室能實(shí)現超長(cháng)距離通風(fēng)、布風(fēng)均勻，還配備加熱系統、二氧化碳補充系統等；今后，機器人可以在升降式空中草莓大棚里摘草莓，它們的抓取機械手、旋轉機械手比熟練的工人更快。

“中國未來(lái)的智慧農業(yè)大有希望。”張侃諭對此是有發(fā)言權的，因為以前只有實(shí)力雄厚的大企業(yè)敢于問(wèn)津他的項目，如今全國各地的政府部門(mén)、農業(yè)企業(yè)都希望他來(lái)設計改造方案。“變化就在近幾年，而且，以后變化的速度會(huì )越來(lái)越快。”

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“懸浮”在實(shí)驗室里

一些有資本支撐的農產(chǎn)品平臺，連同一些農業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者等“頂級大腦”，則以更超前的思維在智慧農業(yè)領(lǐng)域創(chuàng )新。

上?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)拼多多，從2020年開(kāi)始聯(lián)合中國人工智能學(xué)會(huì )、國家農業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心等單位主辦“中國農業(yè)機器人創(chuàng )新大賽”，如今，第二屆比賽不久前截止征集。主辦方的用意很明確，想通過(guò)產(chǎn)學(xué)研的共同努力，尋找并支持國內優(yōu)秀的農業(yè)科研人員，加速推動(dòng)智慧農業(yè)發(fā)展。

這種形式的創(chuàng )新，果然引起了國內高校、科研院所、科技企業(yè)的關(guān)注。前來(lái)參賽的項目在農林牧漁領(lǐng)域全面開(kāi)花，既有設施園藝機器人作業(yè)系統、全自動(dòng)垂直農業(yè)生產(chǎn)系統等綜合性機器人項目，也有壟作草莓收獲機器人、水下圍網(wǎng)巡檢機器人、畜禽舍防疫消毒機器人等垂直領(lǐng)域的“機器人天團”……

一家來(lái)自北京的農業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心打通了園藝作業(yè)機器人的技術(shù)“任督二脈”，機器人可以做到智慧管控、園區巡檢、自主運輸、農業(yè)噴藥、自動(dòng)授粉等，基本覆蓋了農業(yè)的全生產(chǎn)流程。浙江大學(xué)李建平教授對自己設計的“ai魚(yú)——智能魚(yú)類(lèi)疫苗自動(dòng)注射機”很有信心：“ai魚(yú)”利用深度學(xué)習技術(shù)，對魚(yú)苗的注射位置進(jìn)行智能識別，可替代手工注射。“ai魚(yú)”的注射效率可達每小時(shí)1200尾，注射成功率達99%以上，注射一個(gè)月后存活率達90%。

許多專(zhuān)家學(xué)者高度關(guān)注著(zhù)這樣的嘗試。中國工程院院士、國家農業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心首席科學(xué)家趙春江覺(jué)得，農業(yè)機器人的發(fā)展是一個(gè)全球都在關(guān)心的話(huà)題，我國農業(yè)機器人正處于起步階段，很多技術(shù)包括機器算法、感知系統等都需要持續探索。

國際合作也在以一些有趣的形式開(kāi)展。騰訊公司的“ai+農業(yè)”探索也備受注目，騰訊ai lab（人工智能實(shí)驗室）與世界著(zhù)名農業(yè)學(xué)府荷蘭瓦赫寧根大學(xué)聯(lián)手挑戰“智慧溫室種植”，雙方的專(zhuān)家學(xué)者用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)優(yōu)化種植決策，遠程自動(dòng)控制溫室種植番茄、黃瓜等，為農業(yè)智能決策與溫室自動(dòng)控制提供了一種“實(shí)驗室范式”。兩年中，人工智能種出的農作物收成都超過(guò)了人類(lèi)，騰訊首席探索官網(wǎng)大為說(shuō)，這代表ai能做好溫室的“高級管理員”，和人類(lèi)協(xié)作完成任務(wù)，“我們將不斷致力于推動(dòng)這類(lèi)ai的應用落地，幫助人類(lèi)應對‘地球級挑戰’，包括與人類(lèi)息息相關(guān)的物、能源、水資源和氣候等大問(wèn)題。”

如今，發(fā)展數字農業(yè)農村成為全球共識。這幾年，多國政府相繼推出智慧農業(yè)發(fā)展計劃，如德國、荷蘭、日本等，規劃用現代信息技術(shù)與先進(jìn)農機裝備推進(jìn)“農業(yè)4.0”，為小農戶(hù)搭建智慧服務(wù)平臺等，讓最前沿的技術(shù)在田間地頭實(shí)現。我國農業(yè)農村部和中央網(wǎng)信辦發(fā)布的《數字農業(yè)農村發(fā)展規劃（2019—2025年）》描繪了中國數字農業(yè)發(fā)展新藍圖——到2025年，數字農業(yè)農村建設取得重要進(jìn)展，有力支撐數字鄉村戰略實(shí)施。農業(yè)農村數據采集體系建立健全，天空地一體化觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )、農業(yè)農村基礎數據資源體系、農業(yè)農村云平臺基本建成。數字技術(shù)與農業(yè)產(chǎn)業(yè)體系、生產(chǎn)體系、經(jīng)營(yíng)體系加快融合，農業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數字化轉型取得明顯進(jìn)展……

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記者手記 

借助ai和機器學(xué)習，人類(lèi)正在解救自己

有這么一個(gè)瞬間，我感受到智慧農業(yè)就在我的舌尖。

農產(chǎn)品電商平臺上有一段視頻，云南瀘水地區的一個(gè)貧困村里，年輕的村民正在遠程管理怒江峽谷里的果園，為初掛果的沃柑施肥。他拿著(zhù)手機操控水肥灌溉一體化設備，畫(huà)面顯示，除了自動(dòng)化灌溉以外，還有一架多旋翼無(wú)人機正在低空盤(pán)旋，為果樹(shù)施藥，天、空、地一體化農情監測系統實(shí)時(shí)給出的植物健康指標也同步傳遞到手機上……

那是我去旅游過(guò)的怒江大峽谷，當地地勢起落、群峰林立，據說(shuō)村里幾乎沒(méi)有完整的大片土地，全部零散分布在大山間。真不可思議，在科學(xué)家和農科技術(shù)的加持下，“荒涼石頭山”這幾年竟然變成了現代化智慧果園。

我想嘗一嘗這溫差大、積溫高、光照強的無(wú)污染地區所種植的柑橘，于是點(diǎn)擊下了一份訂單，購買(mǎi)方便、價(jià)格也不貴。沒(méi)過(guò)幾天，我真的吃到了和畫(huà)面顯示一樣的美味沃柑。

在通過(guò)味蕾感受智慧農業(yè)的同時(shí)，其實(shí)我們都是懷有某種隱憂(yōu)的。根據聯(lián)合國關(guān)于人口與饑餓問(wèn)題的預測數據，到2050年，全球人口將增加20億，農業(yè)生產(chǎn)力需提高60%才能提供充足的食物。而疫情的到來(lái)也加劇了擔憂(yōu)，各種“極限情況”可能摧毀我們的食物，讓我們無(wú)法到田間地頭去耕作，也無(wú)法采收果實(shí)、飼養牲畜，更無(wú)法保障食品安全。這幾年一些全球熱門(mén)影視劇就有不少聚焦未來(lái)可能出現的農業(yè)危機，反思并提出解決辦法。

好在也有一些撫慰人心的數據：一家國際研究機構發(fā)布的預測報告顯示，到2025年，全球在物聯(lián)網(wǎng)智能農業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的支出預計將增長(cháng)兩倍，達到153億美元；僅農業(yè)方面的ai（人工智能）技術(shù)與解決方案支出也將大幅增長(cháng)。電影鏡頭中的農業(yè)機器人、全自動(dòng)化工廠(chǎng)甚至建造在外星球上的種植基地，或許不久就會(huì )成為現實(shí)。

人工智能和機器學(xué)習可能成為幫助我們應對危機的核心技術(shù)，但最終解救我們人類(lèi)的還是我們自己。我在采訪(fǎng)中深深感受到，不管是“一分投入一分產(chǎn)出”的高效訂單農業(yè)，還是比市場(chǎng)“快了兩步”的智慧農園建設，或者是尚且“懸浮”在實(shí)驗室里的試點(diǎn)，科學(xué)技術(shù)只有被農業(yè)一線(xiàn)經(jīng)營(yíng)主體所運用——包括農戶(hù)、家庭農場(chǎng)、合作社以及龍頭企業(yè)等，農業(yè)才能真正擺脫“靠天吃飯”的狀態(tài)。

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智慧農業(yè)的每一種實(shí)踐，最終都要回歸到田間、回歸到大棚。相比一些發(fā)達國家，我們的智慧農業(yè)研發(fā)水平和應用水平整體還有差距，因起步較晚、基礎薄弱，農業(yè)傳感器、農業(yè)模型與核心算法等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品尚不成熟，目前正在加速創(chuàng )新，逐漸擺脫“跟跑模仿”階段。

好在越來(lái)越多的人正在奔赴這個(gè)行業(yè)：科研人員正在完善基于人工智能監控系統，跟蹤每塊作物田地的實(shí)時(shí)視頻源，借此識別動(dòng)物或人類(lèi)的違規行為并發(fā)出警報；產(chǎn)量映射是一項關(guān)鍵農業(yè)技術(shù)，人們通過(guò)監督機器學(xué)習算法，從大規模數據集內查找模式，由此精準制定作物生產(chǎn)規劃，其重大價(jià)值將難以衡量；還有，一些既懂科學(xué)技術(shù)又懂農業(yè)生產(chǎn)的“新農人”，雇用貧困村民從事現代農業(yè)，帶領(lǐng)更多人一起致富。盡管更多農活將被機器人所取代，但“人力”依然必不可少，有經(jīng)驗的農人將成為機器的管理者、系統的協(xié)同者，真正從面朝黃土背朝天的辛勞中解脫出來(lái)……

看得出，智慧農業(yè)的發(fā)展必然呈體系化，需要政府、企業(yè)聯(lián)動(dòng)，需要解決政策、資金、人才等多方面問(wèn)題。智慧農業(yè)未來(lái)可期，因為它是全人類(lèi)的共同期盼。