進(jìn)入新時(shí)代,信息化已經(jīng)成為引領(lǐng)創(chuàng)新和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型的先導(dǎo)力量,世界主要國(guó)家都在加緊對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化布局,搶占未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究與應(yīng)用,推動(dòng)信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)農(nóng)村全面深度融合,是實(shí)施農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化戰(zhàn)略的重要支撐,對(duì)提高我國(guó)的農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化水平,實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村全面振興具有重大意義。
回顧美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展,大致經(jīng)歷了四個(gè)階段。第一階段是20世紀(jì)50-60年代開(kāi)展的,以科學(xué)統(tǒng)計(jì)計(jì)算為主的農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用;第二階段是20世紀(jì)70-80年代開(kāi)展的數(shù)據(jù)處理、模擬模型和知識(shí)處理的研究,典型代表技術(shù)為農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng);第三階段是20世紀(jì)90年代-21世紀(jì)初以網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)、3S技術(shù)(遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng))、智能控制等應(yīng)用為主的全面信息化時(shí)期,典型代表技術(shù)為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù);第四階段是2008年以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,典型代表技術(shù)為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)。世界農(nóng)業(yè)發(fā)展和國(guó)內(nèi)外信息技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,信息技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)成為重要的農(nóng)業(yè)投入品,能顯著提高農(nóng)業(yè)資源利用率、土地產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理水平。
我國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展,已初步形成了包括農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、農(nóng)業(yè)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)、動(dòng)植物生命與環(huán)境信息感知、多尺度農(nóng)業(yè)遙感信息融合、動(dòng)植物生長(zhǎng)數(shù)字化模擬與設(shè)計(jì)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)損檢測(cè)、農(nóng)業(yè)飛行器智能控制與信息獲取、農(nóng)業(yè)機(jī)器人智能識(shí)別與控制、農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)與裝備、全自動(dòng)智能化動(dòng)植物工廠等技術(shù)的智能化農(nóng)業(yè)技術(shù)體系。但與美國(guó)、日本、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)相比,在技術(shù)創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)化水平和體制機(jī)制等方面均存在較大差距。一是核心關(guān)鍵技術(shù)多處于跟蹤階段。根據(jù)科技部《“十三五”數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)綜合研究報(bào)告》,絕大多數(shù)的智能農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)處于跟蹤階段,總體發(fā)展水平與國(guó)際領(lǐng)先水平平均相差12年。二是與產(chǎn)業(yè)結(jié)合的深度不夠。相較于發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)技術(shù)已進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化階段而言,我國(guó)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的主要集中在實(shí)驗(yàn)室、中試階段,信息技術(shù)沒(méi)有作為本質(zhì)要素真正參與到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)中。三是技術(shù)的集成度不夠。技術(shù)和裝備之間缺乏有機(jī)集成、難以充分銜接,“感知-傳輸-控制”的“閉環(huán)”沒(méi)有完全建立,基于信息和知識(shí)的級(jí)聯(lián)放大效能遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。
面向世界農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展前沿,面向國(guó)內(nèi)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大需求,當(dāng)前和今后一段時(shí)期,農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展應(yīng)以提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率、資源利用率和土地產(chǎn)出率,促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo),加強(qiáng)人工智能技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域融合發(fā)展的基礎(chǔ)理論突破、關(guān)鍵技術(shù)研究、重大產(chǎn)品創(chuàng)制、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定和典型應(yīng)用示范,建立以“信息感知、定量決策、智能控制、精準(zhǔn)投入、個(gè)性服務(wù)”為特征的農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)技術(shù)體系、農(nóng)業(yè)知識(shí)智能服務(wù)體系和智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系,支撐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式實(shí)現(xiàn)“電腦替代人腦”“機(jī)器替代人力”“自主可控替代技術(shù)進(jìn)口”三個(gè)轉(zhuǎn)變,全面推進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化進(jìn)程。一是智能農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。針對(duì)農(nóng)業(yè)“非結(jié)構(gòu)化復(fù)雜農(nóng)田作業(yè)環(huán)境與作業(yè)對(duì)象的生物特性”等特點(diǎn),研究智能農(nóng)業(yè)總體技術(shù)、理論方法、核心技術(shù)和軟硬件工具,構(gòu)建智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用的理論方法和技術(shù)架構(gòu)體系。二是智能農(nóng)業(yè)重大產(chǎn)品創(chuàng)制。面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)培育,創(chuàng)制并熟化一批農(nóng)業(yè)智能感知、智能控制、自主作業(yè)、智能服務(wù)等智能農(nóng)業(yè)重大技術(shù)產(chǎn)品,培育形成產(chǎn)業(yè)鏈條完整、產(chǎn)業(yè)集群度高的智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。三是智能農(nóng)業(yè)技術(shù)集成應(yīng)用。面向智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)價(jià)值鏈,全面推進(jìn)人工智能技術(shù)與農(nóng)業(yè)深度跨界融合,建立高可控智能化植物工廠、智能農(nóng)場(chǎng)、智能牧場(chǎng)、智能漁場(chǎng)、智能果園、農(nóng)業(yè)裝備智能工廠、農(nóng)產(chǎn)品加工智能車(chē)間和農(nóng)產(chǎn)品綠色智能供應(yīng)鏈等技術(shù)集成和應(yīng)用模式,構(gòu)建高效能、高效率、高效益的全新生產(chǎn)方式。四是農(nóng)業(yè)知識(shí)智能服務(wù)工程。重點(diǎn)面向農(nóng)村地區(qū)農(nóng)民和新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體精準(zhǔn)化、個(gè)性化主動(dòng)服務(wù)的重大需求,構(gòu)建面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)民生活、農(nóng)村生態(tài)、農(nóng)村商務(wù)和基層政務(wù)等應(yīng)用領(lǐng)域全過(guò)程、全環(huán)節(jié)的農(nóng)業(yè)知識(shí)智能服務(wù)平臺(tái),提供高效便捷、簡(jiǎn)明直觀、雙向互動(dòng)、視聽(tīng)結(jié)合的農(nóng)業(yè)知識(shí)主動(dòng)服務(wù)。
展望未來(lái),前景可期。在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)強(qiáng)有力的支撐下,我國(guó)農(nóng)業(yè)將在2025年經(jīng)歷科技轉(zhuǎn)型;到2035年,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化;到2050年,農(nóng)業(yè)信息將滲透到農(nóng)業(yè)全過(guò)程、全要素、全系統(tǒng)中,全面實(shí)現(xiàn)智慧化。
(作者為農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化專家咨詢委員會(huì)主任委員、國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任、中國(guó)工程院院士)