人工智能賦能千行百業(yè)，“AI+”新場景層出不窮。當(dāng)最前沿的技術(shù)與最古老的農(nóng)業(yè)相遇，會激蕩出怎樣的變革?2024年6月9日，2024年生物光學(xué)與智慧農(nóng)業(yè)國際論壇在廣州召開，來自日本、美國、加拿大、新加坡等國家的200多名專家、學(xué)者和企業(yè)代表共聚一堂，現(xiàn)場探討了生物光學(xué)與智慧農(nóng)業(yè)的跨界融合之道，深入交流智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展理念和經(jīng)驗，并就全球智慧農(nóng)業(yè)的前沿技術(shù)和未來趨勢展開了一場巔峰對話。

跨界融合，共謀智慧農(nóng)業(yè)未來

據(jù)國際咨詢機構(gòu)與市場預(yù)測，2015—2025年全球智慧農(nóng)業(yè)市值將達(dá)到683億美元。作為光電技術(shù)和人工智能技術(shù)的融合體，隨著生物光照與先進(jìn)傳感技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人工智能和其他數(shù)字技術(shù)的深度融合，生物光學(xué)為智慧農(nóng)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)提供了新機遇，也為食物安全和農(nóng)戶增收貢獻(xiàn)新科技力量。

“目前，智慧農(nóng)業(yè)正處于一個探索、發(fā)展階段，它的最大的特點就是跨界融合。”中國農(nóng)業(yè)機械化協(xié)會會長劉憲介紹。生物光學(xué)為智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支撐，而智慧農(nóng)業(yè)在通過集成現(xiàn)代科技手段，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、精準(zhǔn)化和高效化。生物光學(xué)與智慧農(nóng)業(yè)的結(jié)合，是一次跨界融合的積極探索，必將催生新的業(yè)態(tài)，促進(jìn)新的發(fā)展，加快形成農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力。

近十年來，我國在農(nóng)業(yè)生物光學(xué)領(lǐng)域研究取得了重大進(jìn)展，在種植、養(yǎng)殖、水產(chǎn)等領(lǐng)域，均得到了廣泛應(yīng)用，特別是在植物工廠和溫室補光方面，通過高效的LED生物光學(xué)應(yīng)用，可為植物生長創(chuàng)造理想的環(huán)境，大幅度的提升作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時，降低能耗和環(huán)境的影響，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展。

“當(dāng)我們聚焦于跨界融合，智慧農(nóng)業(yè)所帶動的，不僅僅是一個產(chǎn)業(yè)的變革，更是整個社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。”中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會秘書長、主編王應(yīng)寬認(rèn)為，隨著智慧農(nóng)業(yè)新興市場的拓展，新的就業(yè)機會、新的業(yè)態(tài)、新的商業(yè)模式、新的消費體驗都會源源不斷涌現(xiàn)。

生物光學(xué)技術(shù)以其獨特的光譜特性和生物學(xué)效應(yīng)，為作物生長提供了全新的解決方案。“我國設(shè)施蔬菜栽培不能走歐美國家的加溫高能耗栽培之路，只能發(fā)展低成本節(jié)能設(shè)施園藝生產(chǎn)模式。”中國工程院院士、浙江大學(xué)教授喻景權(quán)說。

“據(jù)報道，日本大部分植物工廠是沒有盈利的。每生產(chǎn)100克生菜約要6元，零售價100克10—12元，比傳統(tǒng)種植售價貴10倍以上。每10度電生產(chǎn)1公斤左右的蔬菜，耗能巨大。”中國工程院院士李天來表示，可通過優(yōu)化作物種類和品種、優(yōu)化光照系統(tǒng)和營養(yǎng)液供液系統(tǒng)來推進(jìn)植物工廠節(jié)能化發(fā)展，通過降低廠房建造成本、降低光照成本、降低栽培床成本，降低植物工廠生產(chǎn)成本，增加農(nóng)戶收益。

前沿技術(shù)，AI重塑現(xiàn)代農(nóng)業(yè)

AI時代，如何高效種養(yǎng)?

在種植領(lǐng)域，AI草莓、AI番茄、AI菠蘿、AI水稻等已有成功探索。AI結(jié)合遙感、地理信息系統(tǒng)(GIS)等手段，可以分析土壤質(zhì)量、水分含量、植被覆蓋等數(shù)據(jù)，對農(nóng)田進(jìn)行全面監(jiān)測;通過傳感器和監(jiān)測設(shè)備，還可以實時監(jiān)測濕度、溫度、光照等，并自動調(diào)整灌溉和施肥時間和劑量;還能通過圖像識別、聲音識別等，協(xié)助進(jìn)行病蟲害的早期監(jiān)測預(yù)警、診斷和防治。

在養(yǎng)殖領(lǐng)域，AI技術(shù)讓養(yǎng)豬更智能。通過“豬臉識別”建立“豬檔案”，了解每一頭豬從出生到生長、檢疫、屠宰、加工、運輸直到銷售的整個過程，既能全程追蹤溯源，又能幫助養(yǎng)殖業(yè)解決人員管理問題。“豬臉識別”技術(shù)能鎖定每頭豬，記錄并分析它的相關(guān)數(shù)據(jù)，如父母代、品種、重量、運動量、此前進(jìn)食量等，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)飼養(yǎng)。

“智能化養(yǎng)殖以智能裝備、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)為核心要素，通過這些設(shè)備感知采集數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)精準(zhǔn)的環(huán)境管控、飼喂、監(jiān)管等。”華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南熱帶智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)重點實驗室主任肖德琴介紹。

“2020年到2040年可以稱為AI周期，14億飯碗如何牢牢端在中國人手里，需要用生產(chǎn)效率、能源效率、勞動效率的定量翻倍增長實現(xiàn)真正的技術(shù)突破。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、國家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系智能化管控崗位科學(xué)家賀冬仙強調(diào)，要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新質(zhì)生產(chǎn)力插上科技騰飛的翅膀。

我國智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷迭代演進(jìn)，從最簡單的機械化到數(shù)字化、自動化，再到智能化。“要加強AI在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，按照技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、集成應(yīng)用、引領(lǐng)農(nóng)業(yè)、培育產(chǎn)業(yè)的路徑去發(fā)展。”中國工程院院士、國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心首席專家趙春江建議，農(nóng)業(yè)實際生產(chǎn)情況非常復(fù)雜和多樣，如果完全靠人工智能成本很高，可以重點關(guān)注混合增強智能。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)三亞研究院黨委書記、院長馮偉哲認(rèn)為，智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)和先進(jìn)的種植與養(yǎng)殖技術(shù)，推動農(nóng)業(yè)資源、生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)施裝備等生產(chǎn)要素的在線化、數(shù)據(jù)化和網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的全面感知與智能決策，提高我國農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率、資源利用率、土地產(chǎn)出率。

“AI是工具，如何結(jié)合智慧農(nóng)業(yè)，需要研究開發(fā)眾多數(shù)字化感知與認(rèn)知的新型傳感器，需要大力研究建立農(nóng)業(yè)生物與自然人工復(fù)雜環(huán)境交互作用的數(shù)據(jù)模型，還需要研究開發(fā)或整合相關(guān)的機械化、自動化設(shè)備與裝置，實現(xiàn)AI系統(tǒng)的數(shù)字化融合，從而構(gòu)建一個智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)平臺。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授黃之棟說，只有這樣才能實現(xiàn)融合AI技術(shù)構(gòu)建的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)綠色、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效和節(jié)約資源的目的。

廣東先行，積極推動智慧農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

廣東地域廣闊，資源稟賦優(yōu)越，農(nóng)業(yè)品類眾多，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了廣闊的應(yīng)用場景。

早在2020年，廣東就在增城建設(shè)了全球第一個水稻無人農(nóng)場。走進(jìn)該無人農(nóng)場，從耕整土地到播種插秧，從水肥管理到收割運糧，全程都由無人駕駛的現(xiàn)代化機械自動完成，農(nóng)機好似裝上了智慧“大腦”。“無人農(nóng)場突破了四大關(guān)鍵技術(shù)，包括數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)和智慧化管理，實現(xiàn)了五大功能，包括耕、種、管、收，生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋，機庫、田間轉(zhuǎn)移全自動，自動避障，自動停車保安全，植物生產(chǎn)過程實時全監(jiān)控和智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無人。”中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文介紹。

此外，以大疆、極飛為代表的科技企業(yè)，積極探索智能農(nóng)機技術(shù)自主研發(fā)的多光譜無人機技術(shù)，在農(nóng)業(yè)航空領(lǐng)域成績斐然。以智能化生豬養(yǎng)殖為代表的裝備技術(shù)，實現(xiàn)種豬智能選育，生豬精準(zhǔn)飼喂，生產(chǎn)環(huán)境調(diào)控和數(shù)據(jù)的可溯源，大幅提高養(yǎng)殖水平與生產(chǎn)效率。以澎湖號、精銦一號等為代表的大型深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖裝備陸續(xù)下海，搭載應(yīng)用水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，飼料智能精準(zhǔn)投喂系統(tǒng)和水上水下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)字化健康養(yǎng)殖。

今年，廣東多地先后推出AI產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，如四會蘭花“蘭先生”、高州荔枝“高智荔”、徐聞菠蘿“菠蘿君”、恩平水稻“恩小氧”等，通過AI科技與具體產(chǎn)業(yè)結(jié)合，全力服務(wù)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

“近年來，廣東瞄準(zhǔn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主攻方向，著力提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化水平，取得顯著成效。”廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳黨組書記、廳長劉棕會說，廣東積極謀劃和推動智慧農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，計劃建設(shè)一批智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，把智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用場景基地化、園區(qū)化、定制化，進(jìn)行集成式創(chuàng)新。同時推進(jìn)若干個現(xiàn)代農(nóng)機高端裝備制造創(chuàng)新園建設(shè)，打造研發(fā)、中試、生產(chǎn)、應(yīng)用、推廣和服務(wù)于一體的平臺，為加速建設(shè)農(nóng)業(yè)強省、推進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興提供堅實基礎(chǔ)。

據(jù)悉，本次會議由中國農(nóng)業(yè)機械化協(xié)會、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、廣州光亞法蘭克福有限公司共同主辦，中國農(nóng)業(yè)機械化協(xié)會智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展分會承辦，中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點實驗室、廣東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心協(xié)辦，廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京潤生農(nóng)村發(fā)展工藝基金會支持。本次論壇設(shè)置了五個分會場，圍繞“智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展”“生物光學(xué)與植物工廠”“設(shè)施農(nóng)業(yè)智慧化發(fā)展”“設(shè)施園藝智慧化發(fā)展”“智能農(nóng)機與無人化農(nóng)場”五個主題開展，線上同步直播。

來源：南方+