李道亮

農(nóng)業(yè)4.0是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、機器人等技術(shù)為支撐和手段的一種高度集約、高度精準(zhǔn)、高度智能、高度協(xié)同、高度生態(tài)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)，是繼傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、機械化農(nóng)業(yè)、自動化農(nóng)業(yè)之后的更高階段的農(nóng)業(yè)發(fā)展階段，即智能農(nóng)業(yè)。目前我國農(nóng)業(yè)面臨著土地等資源約束趨緊、勞動力老齡化問題突出，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力加劇等突出問題，迫使我國農(nóng)業(yè)不得不加快農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、信息技術(shù)、裝備技術(shù)創(chuàng)新步伐，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)方式、經(jīng)營方式和管理方式，充分利用國家實施“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”行動計劃的契機，扎實推進(jìn)我國向智能農(nóng)業(yè)時代邁進(jìn)。

一、中國農(nóng)業(yè)要到哪里去

作為一個農(nóng)業(yè)大國，中國用世界10%的耕地、6%的淡水養(yǎng)活了世界20%的人口、提供了世界25%的糧食，但這一成果是由大量資源消耗和生態(tài)環(huán)境破壞換取而來，中國化肥的利用率僅為發(fā)達(dá)國家的1/2，單位面積的農(nóng)藥使用量是世界平均水平的2.5倍，水資源的利用率僅為發(fā)達(dá)國家利用率的1/3。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化短板依然存在，集中體現(xiàn)為勞動生產(chǎn)率低、土地產(chǎn)出率低、資源利用率低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下、農(nóng)業(yè)競爭力低、農(nóng)民收入增長緩慢。對于資源稟賦本就不富足的中國來說，農(nóng)業(yè)發(fā)展并不能依靠無止境的資源消耗，而是明顯受到資源的剛性約束，尤其是在城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的大力推進(jìn)下，傳統(tǒng)的生產(chǎn)要素資源如勞動力、耕地、水資源等被剝離至非農(nóng)產(chǎn)業(yè)，而且在資源有限的情況下，中國的人口仍在不斷的增長，對糧食、資源的需求量將更大。

我國農(nóng)業(yè)在面臨資源環(huán)境和補貼政策嚴(yán)峻約束、價格“天花板”與成本“地板”雙重擠壓的形勢下，急需需要走一條以信息技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、精細(xì)化、組織化的發(fā)展道路，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和增值空間。以智能農(nóng)業(yè)為特征農(nóng)業(yè)4.0發(fā)展模式能夠促使農(nóng)業(yè)規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，升級農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)的技術(shù)裝備，將潛在的生產(chǎn)能力挖掘出來并有效提升，這將是未來中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)持續(xù)健康發(fā)展的有效途徑。

因此，科學(xué)定位當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展階段，明確我國在農(nóng)業(yè)1.0到農(nóng)業(yè)4.0之間所處的位置，提前謀劃、系統(tǒng)布局，制定適合我國國情的農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑，走出一條集約、高效、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、安全的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)道路，具有十分重大的意義。

二、從農(nóng)業(yè)1.0到農(nóng)業(yè)4.0

人類經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)社會、工業(yè)社會，目前正處在信息社會階段。人類社會的發(fā)展，就是勞動者發(fā)揮聰明才智，不斷創(chuàng)造新的勞動手段（勞動工具），去認(rèn)識自然、適應(yīng)自然和改造自然（作用于勞動對象）的過程，從青銅器到鐵器，從畜力到農(nóng)業(yè)機械，從自動化農(nóng)業(yè)到鼠標(biāo)種田，都預(yù)示一個新時代的開始。在不同的歷史時期，人類社會通過使用不同功能的工具，來擴展和增強人類自身的功能，而這些工具本身也成為區(qū)分人類社會形態(tài)的基本標(biāo)準(zhǔn)之一，因此勞動工具的演變體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)1.0～農(nóng)業(yè)4.0的演變。

（一）農(nóng)業(yè)1.0——人力與畜力為主的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)1.0是人力與畜力為主的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)1.0是農(nóng)業(yè)社會的產(chǎn)物。在農(nóng)業(yè)社會漫長的發(fā)展過程中，人類最重要的勞動工具是用以開發(fā)土地資源的各種簡單手工工具和畜力，它們是對人類體力勞動的有限緩解，它并沒有從根本上把人類的生產(chǎn)活動從繁重的體力勞動中解放出來?？v觀人類從業(yè)社會的發(fā)展，盡管生產(chǎn)工具從早期的石器、青銅器發(fā)展到后來的鐵器，但從整體來講，在農(nóng)業(yè)社會，生產(chǎn)工具仍然是初級的工具，生產(chǎn)工具只是人體局部功能的有限延伸。

農(nóng)業(yè)1.0是以體力勞動為主的小農(nóng)經(jīng)濟時代，依靠個人體力勞動及畜力勞動，人們根據(jù)經(jīng)驗來判斷農(nóng)時，利用簡單的工具和畜力來耕種，主要以小規(guī)模的一家一戶為單元從事生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模較小，生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營管理水平較為落后，抗御自然災(zāi)害能力差，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功效低，商品經(jīng)濟屬性較薄弱。

農(nóng)業(yè)1.0時代，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的精華在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面產(chǎn)生過積極的影響，但隨著時代進(jìn)步，這種小農(nóng)體制逐漸制約了生產(chǎn)力的發(fā)展。這個階段主要以“產(chǎn)量高”為目標(biāo)，雖然比起現(xiàn)在動輒成千上萬畝的農(nóng)業(yè)項目來說大多還是小打小鬧，但卻為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。可以說，農(nóng)業(yè)1.0主要追求的是農(nóng)業(yè)耕種技術(shù)的“?！?。

（二）農(nóng)業(yè)2.0——隆隆作響的機械化農(nóng)業(yè)

以1765年蒸汽機的發(fā)明和使用為標(biāo)志，人類社會的生產(chǎn)工具得到了革命性的發(fā)展，人類發(fā)明和使用了以能量轉(zhuǎn)換工具為特征的新的勞動工具，機器代替手工工具，標(biāo)志著人類工業(yè)社會的開始。在300多年的工業(yè)社會歷程中，能量轉(zhuǎn)換的工具實現(xiàn)了機械化和電氣化兩次歷史性的飛躍，對人類社會生產(chǎn)及生活產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。與此同時，伴隨著工業(yè)革命的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械化工具不斷出現(xiàn)，這直接催生了農(nóng)業(yè)2.0，農(nóng)業(yè)1.0的手工和畜力工具相比，農(nóng)業(yè)裝備開始在農(nóng)業(yè)廣泛應(yīng)用。

農(nóng)業(yè)2.0 是以“農(nóng)場”為標(biāo)志的大規(guī)模農(nóng)業(yè)，是機械化生產(chǎn)為主、適度經(jīng)營的“種養(yǎng)植大戶”時代。農(nóng)業(yè)2.0也被稱作機械化農(nóng)業(yè)，以機械化生產(chǎn)為主，運用先進(jìn)適用的輸入性動力農(nóng)業(yè)機械代替人力、畜力生產(chǎn)工具，改善了“面朝黃土背朝天”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，將落后低效的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)高效的大規(guī)模生產(chǎn)方式，大幅提高了勞動生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平。

我國農(nóng)業(yè)2.0時代以企業(yè)主為主體推動力量，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化一方面既保持了家庭聯(lián)產(chǎn)承包制的穩(wěn)定，同時又通過延長產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)揮一體化組織的協(xié)調(diào)功能，在一個產(chǎn)品、一個產(chǎn)業(yè)、一個區(qū)域內(nèi)形成了產(chǎn)品規(guī)模、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和區(qū)域規(guī)模；另一方面在更大范圍內(nèi)和更高層次上實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的優(yōu)化配置和生產(chǎn)要素的重新組合，提高了農(nóng)業(yè)的比較效益，有利于在家庭經(jīng)營的基礎(chǔ)上，逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)化、商品化和社會化。

這個階段以“產(chǎn)值高”為目標(biāo)，主要表現(xiàn)在農(nóng)副產(chǎn)品深加工企業(yè)或食品制造企業(yè)向產(chǎn)業(yè)上游延伸，或者農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)向產(chǎn)業(yè)下游延伸，提供給市場的已經(jīng)不是初級農(nóng)產(chǎn)品，而是加工后的農(nóng)副產(chǎn)品或者食品。像中糧集團、北大荒集團、華龍集團、金健集團、匯源果汁、國聯(lián)水產(chǎn)等等都屬此類的典型企業(yè)。因此，可以說，農(nóng)業(yè)的2.0時代其實就是“一產(chǎn)+二產(chǎn)”的主流時代，農(nóng)業(yè)2.0追求的是農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的“大”。我國目前農(nóng)業(yè)機械化水平已經(jīng)達(dá)到65%，接近完成農(nóng)業(yè)2.0，開始向農(nóng)業(yè)3.0邁進(jìn)。endprint

（三）農(nóng)業(yè)3.0——高速發(fā)展的自動化農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)3.0是農(nóng)業(yè)專業(yè)化整合時代，專業(yè)化整合是市場經(jīng)濟的產(chǎn)物，也可以說是全球化的產(chǎn)物。隨著計算機、電子及通信等現(xiàn)代信息技術(shù)以及自動化裝備在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多，農(nóng)業(yè)步入3.0模式。農(nóng)業(yè)3.0即信息化農(nóng)業(yè)，是以現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用和局部生產(chǎn)作業(yè)自動化、智能化為主要特征的農(nóng)業(yè)。通過加強農(nóng)村廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)和計算機網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充分開發(fā)和利用信息資源，構(gòu)建信息服務(wù)體系促進(jìn)信息交流和知識共享，使現(xiàn)代信息技術(shù)和智能農(nóng)業(yè)裝備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)等各個方面實現(xiàn)普及應(yīng)用。與機械化農(nóng)業(yè)相比，自動化程度更高，資源利用率、土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率更大。

在“三率”大幅提高的基礎(chǔ)上，農(nóng)業(yè)3.0產(chǎn)出的主要是優(yōu)美的鄉(xiāng)村環(huán)境和可靠放心的農(nóng)產(chǎn)品。政府不僅取消了存在了幾千年的農(nóng)業(yè)稅，而且直接利用財政資金改善了農(nóng)村的道路、水電、村容村貌等硬件環(huán)境，全國范圍內(nèi)的知名新農(nóng)村、新社區(qū)、美麗鄉(xiāng)村、五星級農(nóng)家樂、休閑農(nóng)業(yè)示范點、鄉(xiāng)村旅游名村等如雨后春筍般崛起。可以說，農(nóng)業(yè)的3.0時代其實就是“一產(chǎn)+三產(chǎn)”的主流時代，農(nóng)業(yè)3.0追求的是經(jīng)營模式的“新”。

從我國看，農(nóng)業(yè)3.0已經(jīng)在我國萌芽，按照70%的覆蓋率，預(yù)計2050年我國可完成農(nóng)業(yè)3.0。農(nóng)業(yè)3.0以單一信息技術(shù)應(yīng)用為主要特征，近幾年，我國農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)電子商務(wù)、農(nóng)業(yè)電子政務(wù)、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)取得了重大進(jìn)展。

（四）農(nóng)業(yè)4.0——以無人化為特征的智能農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)4.0是資源軟整合的農(nóng)業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)時代，農(nóng)業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)、信息等進(jìn)行資源軟整合，在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能和機器人基礎(chǔ)之上形成智能農(nóng)業(yè)。 農(nóng)業(yè)4.0是利用農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系的系統(tǒng)方法對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管理，所有過程均是可控、高效的，真正實現(xiàn)無人化作業(yè)；農(nóng)業(yè)服務(wù)提供者與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者之間的信息通道通過農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化平臺實現(xiàn)對等連接，使整個過程中的互動性加強。農(nóng)業(yè)4.0可以通過網(wǎng)絡(luò)和信息對農(nóng)業(yè)資源進(jìn)行軟整合，增加資源的技術(shù)含量，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

農(nóng)業(yè)4.0是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的最高階段。農(nóng)業(yè)4.0中現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它會滲透到農(nóng)業(yè)經(jīng)營、管理及服務(wù)等農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，是整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的智能化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營活動的全過程都將由信息流把控，形成高度融合、產(chǎn)業(yè)化和低成本化的新的農(nóng)業(yè)形態(tài)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。土地生產(chǎn)的成果不再是化肥農(nóng)藥超標(biāo)、普通的農(nóng)產(chǎn)品，更多的是質(zhì)量提高、產(chǎn)量提高的更接近自然的無公害產(chǎn)品。因此，農(nóng)業(yè)4.0是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的最高階段，是無人化智能農(nóng)業(yè)的集中體現(xiàn)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，可能會出現(xiàn)農(nóng)業(yè)4.0的初級、中級、高級和終級等不同時期。農(nóng)業(yè)4.0是智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)全領(lǐng)域、全產(chǎn)業(yè)、全鏈條的應(yīng)用，體現(xiàn)的是無人化智能應(yīng)用的“廣”。農(nóng)業(yè)4.0目前全世界范圍看，是小荷才露尖尖角，是某個領(lǐng)域、某個環(huán)節(jié)、某個局部地點開展了科學(xué)實驗，我國進(jìn)入農(nóng)業(yè)4.0的時間可能要到2070年之后。

三、農(nóng)業(yè)4.0發(fā)展的技術(shù)路線圖

中國農(nóng)業(yè)依托互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，正在從早期的1.0小農(nóng)經(jīng)濟時代大踏步邁向4.0高度智能化時代，古老的農(nóng)業(yè)煥發(fā)出了新的生機。中國農(nóng)業(yè)從1.0到4.0時代，構(gòu)成了一幅綿延不絕、恢弘壯觀的農(nóng)業(yè)發(fā)展圖景，其路漫漫，其勢可期。每一次農(nóng)業(yè)代際的躍升都離不開農(nóng)業(yè)發(fā)展演進(jìn)所固有的規(guī)律，而技術(shù)在其中扮演的角色尤為重要。

（一）農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的基本動因

從農(nóng)業(yè)的1.0到4.0不僅是一個時間階段的概念，也不僅是一種生產(chǎn)方式的更新，更是代表了一種農(nóng)業(yè)商業(yè)模式因時因地的演變。農(nóng)業(yè)1.0到4.0的代際演進(jìn)是多種因素共同作用的結(jié)果，如果將這種演進(jìn)視為一個受力運動的過程，那么可以采用推力、引力、壓力三種不同作用方向和作用效果的力的合成來解構(gòu)從農(nóng)業(yè)1.0到4.0演進(jìn)的基本動因。

對農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)起到直接推動作用，在正向起主導(dǎo)作用的力，可以稱之為農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的推力。農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的推力主要體現(xiàn)在三個方面，分別是技術(shù)進(jìn)步、政策革新和勞動力升級，這三個方面的推力是觸發(fā)農(nóng)業(yè)代際躍升臨界點的關(guān)鍵因素。其中，技術(shù)進(jìn)步作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與核心要素，在推力中處于絕對主導(dǎo)的地位，政策革新則從宏觀層面推動農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)，而勞動力升級是農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)內(nèi)源性的根本推力。

農(nóng)業(yè)的代際演進(jìn)不僅受到農(nóng)業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)的影響，作為經(jīng)濟社會發(fā)展的基本支撐，農(nóng)業(yè)發(fā)展還強烈的受到整個經(jīng)濟社會發(fā)展大系統(tǒng)的影響，特別是當(dāng)農(nóng)業(yè)發(fā)展逐步邁向高階后，市場化機制、大眾消費理念、資本力量等在一定程度上誘使農(nóng)業(yè)變換發(fā)展模式，按照新的更加有效的模式進(jìn)行演進(jìn)，這些因素可以稱之為農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的引力，通常與推力相互響應(yīng)，交替激發(fā)農(nóng)業(yè)不斷向高階演進(jìn)。

在農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)過程中，并非只有正向作用的力才能驅(qū)使農(nóng)業(yè)發(fā)展，一些與農(nóng)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)的外部或準(zhǔn)外部環(huán)境趨于嚴(yán)峻后，往往會對農(nóng)業(yè)發(fā)展提出新要求，迫使農(nóng)業(yè)不斷進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級，這種以外部擠壓方式存在的作用力可以稱之為農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的壓力。農(nóng)業(yè)資源約束、農(nóng)產(chǎn)品供給矛盾加劇、農(nóng)業(yè)勞動力老齡化、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化等等都構(gòu)成了農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的壓力，是農(nóng)業(yè)發(fā)展不可或缺的外部作用力。

（二）農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的狀態(tài)分布

從時間維度來看，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的地區(qū)差異將長期存在，因而我國農(nóng)業(yè)形態(tài)從1.0到4.0多階段并行也將長期存在。按照70%實現(xiàn)作為進(jìn)入下一時代的基本標(biāo)志，總體上我國正處在農(nóng)業(yè)1.0長期存在、農(nóng)業(yè)2.0普及推廣、農(nóng)業(yè)3.0成熟提升、農(nóng)業(yè)4.0示范應(yīng)用的并行推進(jìn)時期，即將整體進(jìn)入農(nóng)業(yè)3.0時代。

從地域維度來看，我國幅員遼闊，區(qū)域發(fā)展不均衡，因而各地所處的農(nóng)業(yè)代際有所不同，從農(nóng)業(yè)1.0到4.0在各地均有不同程度的分布。按照70%的代際特征表現(xiàn)作為當(dāng)?shù)厮庌r(nóng)業(yè)代際的判定標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)業(yè)1.0到4.0在全國范圍的分布比例大致為20%、66%、13%和1%，同樣表明我國即將邁入農(nóng)業(yè)3.0時代。endprint

農(nóng)業(yè)1.0在全國范圍內(nèi)占20%左右，主要位于我國西部四川、貴州、甘肅、青海、新疆、廣西、內(nèi)蒙、云南和西藏等地生產(chǎn)條件較差的區(qū)域。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式總體上是人畜力手工作業(yè)居于主導(dǎo)地位的階段，只在某些農(nóng)作物的某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)開始應(yīng)用簡單的農(nóng)業(yè)機械裝備，并且這種落后的生產(chǎn)方式還可能在一定時期內(nèi)存在下去，這一時代曾經(jīng)100%存在于我國農(nóng)業(yè)發(fā)展史上很長一段時間，最終會自然消亡或者轉(zhuǎn)變?yōu)轶w驗式農(nóng)業(yè)。

農(nóng)業(yè)2.0在全國范圍內(nèi)占66%左右，是我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)主代際階段，主要位于糧油、蔬菜、棉花等大宗農(nóng)作物的主產(chǎn)區(qū)，以中東部地區(qū)、西部平原地區(qū)、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團、東北墾區(qū)等為主。農(nóng)業(yè)機械已在我國絕大多數(shù)農(nóng)作物的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)廣泛應(yīng)用，三大作物小麥、水稻和玉米的機械化水平較高，小麥生產(chǎn)基本實現(xiàn)了生產(chǎn)全過程機械化，大豆、馬鈴薯、油菜、花生、棉花、甘庶等經(jīng)濟作物和設(shè)施農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、林果業(yè)的生產(chǎn)機械化取得新進(jìn)展。我國當(dāng)前正處于農(nóng)業(yè)2.0的躍升臨界期，我國農(nóng)業(yè)機械化率2016年已經(jīng)達(dá)到66%，農(nóng)業(yè)部提出2020年達(dá)到68%的目標(biāo)，事實上很有可能在2020年就提前實現(xiàn)70%的農(nóng)業(yè)機械化率，基本完成農(nóng)業(yè)2.0的普及，正式邁向農(nóng)業(yè)3.0時代。

農(nóng)業(yè)3.0在全國范圍內(nèi)占13%左右，主要分布在沿海和東部地區(qū)、中西部經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)，以示范應(yīng)用為主，在新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體規(guī)模化種養(yǎng)殖區(qū)域已有較大規(guī)模的推廣應(yīng)用，上述地區(qū)已經(jīng)在基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)2.0的基礎(chǔ)上提前邁入了農(nóng)業(yè)3.0階段。由于信息技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)信息化生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)水平都有顯著提升，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生了深刻的變革，如農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)、信息服務(wù)進(jìn)村入戶以及農(nóng)業(yè)電子政務(wù)，這些都在深刻地變革著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式以及農(nóng)民生活方式。農(nóng)業(yè)3.0的推動以政府推動為主，農(nóng)業(yè)部實施的北京設(shè)施園藝物聯(lián)網(wǎng)、黑龍江水稻種植物聯(lián)網(wǎng)、江蘇水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)、天津設(shè)施園藝和水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)、上海農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯物聯(lián)網(wǎng)、安徽省小麥“四情”監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)項目，是圍繞農(nóng)業(yè)3.0進(jìn)行的積極探索。我國農(nóng)業(yè)當(dāng)前的最具活力的階段即為該階段，還有很大的發(fā)展空間和不足。

農(nóng)業(yè)4.0在全國范圍內(nèi)占1%左右，主要分布在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)園區(qū)的實驗基地，以高等院校、科研院所的試驗示范為主，還不具備推廣應(yīng)用的條件。農(nóng)業(yè)4.0在綜合了物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開始融入空間地理技術(shù)和人工智能技術(shù)，無人化特征明顯，將逐步完成機器人換人，對數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)模型的依賴越來越強，這也是我國農(nóng)業(yè)未來提升的終極方向。

（三）農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的技術(shù)依賴

技術(shù)始終是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與核心要素，從農(nóng)業(yè)1.0到4.0，代際越高，對技術(shù)的依賴越強。農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)對技術(shù)的依賴完全符合技術(shù)成熟度曲線所呈現(xiàn)的原理，一定程度上技術(shù)發(fā)展路線圖代表了農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的總體情況。截止目前，高德納（Gartner）咨詢公司發(fā)布的最新的技術(shù)成熟度曲線是2017版，比較2008版至今連續(xù)九年的技術(shù)成熟度曲線，可以發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)仍是未來促使農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的主要技術(shù)。

（四）農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)的動態(tài)躍遷

農(nóng)業(yè)代際演進(jìn)是一個漫長的漸進(jìn)過程，技術(shù)的發(fā)展和商業(yè)模式的演替，不斷推動農(nóng)業(yè)從低代際向高代際發(fā)展，各個代際的影響程度相應(yīng)呈現(xiàn)此消彼長。當(dāng)某一代際發(fā)展演進(jìn)到一定程度時，量變引起質(zhì)量，自然進(jìn)入下一代際，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)代際的動態(tài)躍遷。

從農(nóng)業(yè)1.0到2.0：蟲蠕龜行。毫無疑問，我國傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)1.0時代極其漫長，并且還將綿綿無絕期。在農(nóng)業(yè)1.0時代，無動力的農(nóng)業(yè)機械很早就進(jìn)入了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，只是到了建國后，特別是改革開放后，大型綜合型農(nóng)業(yè)機械被廣泛使用，農(nóng)田里出現(xiàn)了機器的轟鳴，標(biāo)志著一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新時代的來臨。農(nóng)業(yè)1.0時代是漫長的，從農(nóng)業(yè)1.0到2.0的跨越同樣是一個漫長的過程，經(jīng)歷了無動力機械和動力機械的雙重介入。預(yù)計2020年，我國農(nóng)業(yè)機械化率將提前突破70%，也就是農(nóng)業(yè)2.0時代將在2020年完全實現(xiàn)。

從農(nóng)業(yè)2.0到3.0：隨風(fēng)潛入。從農(nóng)業(yè)2.0的機械化到農(nóng)業(yè)3.0的自動化演進(jìn)過程中，機械化與自動化互相交替激勵，以信息化的方式形成兩個時代的軟連接，這兩個時代在一定程度上是相伴協(xié)行的。早期的機械化沒有信息化的支撐，只是用機器代替人的純勞力替換。機械化附著信息化后，機械的使用開始轉(zhuǎn)向自動化，勞動力在一定程度上被釋放了出來。然而，自動化的內(nèi)涵外延要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機械化，除了支撐機械化，信息化驅(qū)動下的農(nóng)業(yè)還在向更高的智能時代躍進(jìn)。由于信息化的支撐，農(nóng)業(yè)2.0時代得以延長，為機械化賦予了自動化的特征。同樣由于機械化的灼灼光彩，農(nóng)業(yè)3.0時代的到來顯得十分隱約。農(nóng)業(yè)3.0時代并未完全實現(xiàn)，還處于加速成熟期，預(yù)計2050年前后，農(nóng)業(yè)3.0的才能達(dá)到基本實現(xiàn)的70%普及率。

從農(nóng)業(yè)3.0到4.0：巔峰一躍。農(nóng)業(yè)4.0是一個新興事物，我國目前還處在“概念的界定、內(nèi)涵的豐富、示范工程設(shè)計”這一階段。農(nóng)業(yè)4.0是一個技術(shù)為王的農(nóng)業(yè)時代，顯著特點是無人化，是對現(xiàn)代信息技術(shù)的高度集成，投資大，風(fēng)險也大，具有典型的木桶效應(yīng)。農(nóng)業(yè)4.0的發(fā)展以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能技術(shù)為關(guān)鍵，迎合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求是農(nóng)業(yè)4.0走向現(xiàn)實的必經(jīng)之路。從農(nóng)業(yè)3.0到4.0的跨越在時間維度上很難分清界限，農(nóng)業(yè)3.0的后期與農(nóng)業(yè)4.0的初期幾乎是疊加的。然而，農(nóng)業(yè)4.0與農(nóng)業(yè)3.0有著本質(zhì)的差別，從農(nóng)業(yè)3.0到4.0的巔峰一躍對技術(shù)進(jìn)步的要求極其苛刻，既要求物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術(shù)的協(xié)同，還要求數(shù)據(jù)信息與動植物生長性狀等生物學(xué)特征進(jìn)行精準(zhǔn)匹配，完全是數(shù)字驅(qū)動的農(nóng)業(yè)時代，這將是一個技術(shù)為王的終極農(nóng)業(yè)時代，這個4.0時代的實現(xiàn)即達(dá)到70%的普及率預(yù)計將要到2070年。

四、農(nóng)業(yè)4.0發(fā)展策略

從生產(chǎn)力的角度看，從農(nóng)業(yè)1.0到農(nóng)業(yè)4.0，其本質(zhì)是通過不斷升級的生產(chǎn)工具優(yōu)化資源的配置效率。從資源優(yōu)化的工具看，從手工工具、能量轉(zhuǎn)換工具向智能工具演進(jìn)，從資源優(yōu)化的范圍看，優(yōu)化的范圍從點、線、面向體、大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)方向不斷拓展。農(nóng)業(yè)4.0是即將來臨的智能農(nóng)業(yè)時代，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的最高階段，在現(xiàn)代信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，必須提前謀劃、提前布局農(nóng)業(yè)4.0發(fā)展戰(zhàn)略，才能在智能時代的浪潮中不斷前行。endprint

（一）總體目標(biāo)

通過30多年（到2050年，即第二個百年）的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的建設(shè)，我國農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用水平基本達(dá)到或超過現(xiàn)在歐美發(fā)達(dá)國家水平，農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用進(jìn)入農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集成融合發(fā)展階段，基本實現(xiàn)新一代信息技術(shù)與“三農(nóng)”的完全融合，全國完全實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)化、在線化改造，發(fā)達(dá)地區(qū)完全實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與新一代信息技術(shù)集成融合，全面實現(xiàn)農(nóng)業(yè)3.0的目標(biāo)，我國農(nóng)業(yè)重新回到世界農(nóng)業(yè)的制高點上。再經(jīng)過20年（2070年前后）農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的建設(shè)，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)化、管理個性化，城鄉(xiāng)“數(shù)字鴻溝”徹底消失；大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的良好局面成為一種新的常態(tài)；智能化成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展堅強支撐，信息技術(shù)、智能技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)全面深度融合，農(nóng)業(yè)全面進(jìn)入智能化時代，我國農(nóng)業(yè)成為世界農(nóng)業(yè)的領(lǐng)跑者。

（二）發(fā)展思路

農(nóng)業(yè)4.0建設(shè)要以本地區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的基本定位為基礎(chǔ)，要對接農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品流通、農(nóng)民生活和農(nóng)村社會管理，服務(wù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展。農(nóng)業(yè)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，是全面建成小康社會、實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)4.0要瞄準(zhǔn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和農(nóng)村經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定協(xié)調(diào)發(fā)展的主攻方向，要適應(yīng)農(nóng)業(yè)特點，接好農(nóng)村地氣，遵循市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，探索可持續(xù)的商業(yè)運行模式，必須深刻把握“三農(nóng)”發(fā)展的新階段和新趨勢，著力加強供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，著力提高農(nóng)業(yè)供給體系質(zhì)量和效率，緊緊圍繞農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和城鄉(xiāng)一體化的建設(shè)需求，明確本地區(qū)農(nóng)業(yè)4.0發(fā)展定位，通過農(nóng)業(yè)4.0建設(shè)，形成農(nóng)業(yè)4.0發(fā)展的新模式、新機制和新產(chǎn)業(yè)聚集的源發(fā)地、產(chǎn)出地和示范地。

（三）重點領(lǐng)域

大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖是農(nóng)業(yè)4.0的四個重點領(lǐng)域，信息技術(shù)、裝備技術(shù)和種養(yǎng)技術(shù)深度融合下的大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)過程的設(shè)施化、裝備化、自動化、智能化和精準(zhǔn)化，是農(nóng)業(yè)4.0在各領(lǐng)域應(yīng)用的主要體現(xiàn)。

大田種植4.0主要采用空天地一體化的農(nóng)田和作物生長信息獲取技術(shù)，通過對農(nóng)作物農(nóng)情的精準(zhǔn)獲取實現(xiàn)長勢、災(zāi)害、產(chǎn)量的精準(zhǔn)預(yù)測、預(yù)警與防控；采用水、肥、藥變量精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)作物和果蔬的精準(zhǔn)灌溉、施肥和施藥，提高水、肥、藥利用率，減少對資源的浪費和環(huán)境的污染及破壞；通過作物和果蔬收獲精準(zhǔn)計量與統(tǒng)計上報技術(shù)，實現(xiàn)作物產(chǎn)量精準(zhǔn)測報；采用農(nóng)機跨區(qū)指揮調(diào)度與作業(yè)優(yōu)化技術(shù)（滴滴農(nóng)機），進(jìn)而實現(xiàn)農(nóng)機最佳利用。

設(shè)施園藝4.0采用光、溫、水、肥、熱的精準(zhǔn)測控技術(shù)，實現(xiàn)蔬菜、花卉和瓜果的精準(zhǔn)生長調(diào)控；采用射頻標(biāo)簽和機器視覺技術(shù)，實現(xiàn)花卉的個性化管理和收獲的自動化；采用機器人技術(shù)實現(xiàn)蔬菜嫁接、采收；采用射頻導(dǎo)航、機器視覺和近紅外等技術(shù)實現(xiàn)蔬菜、花卉、瓜果的分選分級和自動化包裝。

畜禽養(yǎng)殖4.0采用環(huán)境感知技術(shù)和自動控制技術(shù)實現(xiàn)豬、雞等養(yǎng)殖環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控；采用射頻標(biāo)簽、動物生長優(yōu)化調(diào)控模型和智能飼喂裝備技術(shù)，實現(xiàn)畜禽個性化精準(zhǔn)飼喂，最大程度節(jié)約飼料，提高飼料轉(zhuǎn)化率；采用機器人技術(shù)，實現(xiàn)擠奶和糞便清掃自動化；采用近紅外等技術(shù)實現(xiàn)撿蛋、計量和包裝自動化；采用射頻技術(shù)、近紅外和機器視覺等技術(shù)實現(xiàn)發(fā)情、疾病等行為的自動檢測。

水產(chǎn)養(yǎng)殖4.0采用環(huán)境測控等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和生長調(diào)控模型技術(shù)，實現(xiàn)池塘養(yǎng)殖的增氧、投餌的自動化和精準(zhǔn)化，陸基工廠養(yǎng)殖水質(zhì)精準(zhǔn)處理、水泵、投餌等裝備的無人值守，采用機器視覺、動物生長調(diào)控模型等實現(xiàn)網(wǎng)箱投餌自動精準(zhǔn)控制和水質(zhì)監(jiān)控；采用機器視覺技術(shù)實現(xiàn)魚卵、魚苗質(zhì)量檢測和計數(shù)，以及成魚的分魚和分級。

（四）階段任務(wù)

根據(jù)各地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和任務(wù)布局，在規(guī)劃發(fā)展的時序上，按照啟承順序安排先導(dǎo)發(fā)展期、主體發(fā)展期和覆蓋發(fā)展期三個階段，總體承前啟后順序，但在起步時間上有一定的承延、交疊關(guān)系。

先導(dǎo)發(fā)展期：農(nóng)業(yè)2.0（2015-2020年）?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)取得明顯成效，農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化水平明顯提高，信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)全面深度融合，信息化成為創(chuàng)新驅(qū)動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的先導(dǎo)力量。在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)基礎(chǔ)上，升級完善實現(xiàn)農(nóng)業(yè)2.0基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)用效果顯著的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)家庭農(nóng)場，開始探索實現(xiàn)農(nóng)業(yè)3.0的路徑，總結(jié)經(jīng)驗，樹立類型多樣、模式先進(jìn)、成效明顯的示范區(qū)。東部地區(qū)和農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)有良好發(fā)展基礎(chǔ)的地區(qū)，率先進(jìn)入農(nóng)業(yè)3.0的試點和建設(shè)，探尋農(nóng)業(yè)3.0的路徑，為中部和西部地區(qū)的發(fā)展提供成功經(jīng)驗。

主體發(fā)展期：農(nóng)業(yè)3.0（2020-2050年）。承沿農(nóng)業(yè)2.0示范區(qū)，優(yōu)先發(fā)展示范區(qū)周邊，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)良好、特色明顯的區(qū)域，發(fā)揮各省市建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的積極性，大力調(diào)動社會資本進(jìn)入，利用市場化機制推動建成若干有代表性農(nóng)業(yè)3.0的綜合示范區(qū)。東部地區(qū)在完成農(nóng)業(yè)3.0路徑探索的基礎(chǔ)上要逐步開展農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的全面、集成、融合應(yīng)用，中部有條件的地區(qū)也將逐步進(jìn)入全面集成融合應(yīng)用階段。

攻堅發(fā)展期：農(nóng)業(yè)4.0（2050年-2070年）。按照全覆蓋的要求，深挖后發(fā)地區(qū)的資源特色和優(yōu)勢，集中人力、財力、物力，通過政策傾斜的方式，采用對口幫扶、資源注入、聯(lián)動發(fā)展等措施，加快中西部區(qū)域、少數(shù)民族地區(qū)農(nóng)業(yè)4.0的整體建設(shè)，我國農(nóng)業(yè)全面進(jìn)入農(nóng)業(yè)智能化、無人化、虛擬化階段，徹底解決制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境、勞動率、資源利用率和土地產(chǎn)出率的問題，最終實現(xiàn)全國農(nóng)業(yè)4.0全覆蓋的發(fā)展目標(biāo)。endprint