文李偉 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)

劉進(jìn)長 科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心

2020年中央一號文件《中共中央 國務(wù)院關(guān)于抓好“三農(nóng)”領(lǐng)域重點(diǎn)工作確保如期實(shí)現(xiàn)全面小康的意見》，是21世紀(jì)以來第17個(gè)聚焦“三農(nóng)”的一號文件。

面對國內(nèi)外風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)明顯上升、經(jīng)濟(jì)下行壓力加大的復(fù)雜局面，穩(wěn)住農(nóng)業(yè)基本盤、發(fā)揮“三農(nóng)”壓艙石作用，至關(guān)重要。為貫徹中央一號文件精神，近日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定了《2020年鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)工作要點(diǎn)》，提出以信息技術(shù)帶動業(yè)態(tài)融合，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能、5G、生物技術(shù)等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)融合。

新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)融合是時(shí)代新課題

隨著現(xiàn)代社會城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員持續(xù)減少、人工成本不斷提高、傳統(tǒng)機(jī)械作業(yè)粗放，使得未來誰來種田、怎樣種田的問題凸顯。如何提高“土地產(chǎn)出率、資源利用率、勞動生產(chǎn)率”，是“三農(nóng)”面臨的核心問題。如何用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)補(bǔ)齊“三農(nóng)”短板，如何將人工智能、5G、生物技術(shù)等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)融合？經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展給我們提出了新課題、新挑戰(zhàn)。當(dāng)今社會的發(fā)展趨勢表明，農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)是破解上述問題的核心要素之一。隨著高端制造技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)器人進(jìn)入田間生產(chǎn)，在機(jī)器代人、精準(zhǔn)作業(yè)、高效生產(chǎn)需求下彰顯出巨大作用，是促進(jìn)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興的重要技術(shù)依托。

1. 青瓜采摘機(jī)器人

2. 番茄采摘機(jī)器人

3. 果園施藥機(jī)器人

4. 茶園施藥機(jī)器人

農(nóng)業(yè)機(jī)器人，是新一代傳感技術(shù)、信息技術(shù)、高端制造裝備與農(nóng)業(yè)的高度結(jié)合。農(nóng)業(yè)智能化裝備通過加載多傳感器、自動控制、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，使農(nóng)田作業(yè)裝備實(shí)現(xiàn)自動化、智能化。

近年來，國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)迅猛發(fā)展，主要來自于4個(gè)方面的原因。

一是高端技術(shù)壁壘的打破，借以依賴人工智能（AI）技術(shù)的機(jī)器視覺、自動導(dǎo)航、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等逐漸進(jìn)入可應(yīng)用領(lǐng)域；人工智能（AI）軟件平臺開放、共享，高新技術(shù)逐步落地。

二是硬件成本下降，機(jī)器人本體、傳感器等硬件價(jià)格持續(xù)下降，買得起、用得起推動了農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展。

三是市場需求剛性，農(nóng)業(yè)勞動力極度短缺、農(nóng)產(chǎn)品需求個(gè)性化、綠色精準(zhǔn)種植方式的需求，使機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)粗放型耕作方式成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)手段。

四是農(nóng)業(yè)集約化經(jīng)營模式，農(nóng)業(yè)經(jīng)營新主體的出現(xiàn)使知識農(nóng)民、職業(yè)農(nóng)民成為經(jīng)營新主體，高效、精準(zhǔn)、高質(zhì)量作業(yè)機(jī)器成為他們的優(yōu)先選擇。

作為智能農(nóng)機(jī)裝備的頂端技術(shù)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人已經(jīng)融入我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中：果蔬采摘、自動駕駛、智能鋤草、耕整地、插秧、施藥、施肥等。如何進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)制與我國農(nóng)藝相適應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)模式，為打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)和補(bǔ)上全面小康“三農(nóng)”短板貢獻(xiàn)智能農(nóng)機(jī)的力量，需要我們努力探索與實(shí)踐。

推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新的4點(diǎn)建議

國家政策導(dǎo)向，農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼引領(lǐng)。農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼，是我國農(nóng)機(jī)市場的晴雨表；補(bǔ)貼種類與政策，決定了農(nóng)機(jī)市場的產(chǎn)品形態(tài)與技術(shù)高度。長期以來，我國農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼占位中低端，高端自主研發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品很難享受補(bǔ)貼政策，這是造成我國農(nóng)機(jī)裝備水平落后于歐美、日韓等發(fā)達(dá)國家的重要因素之一。

2016年9月，經(jīng)國務(wù)院審定的《十三五全國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃》，是我國制訂的第一個(gè)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃，標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)入頂層設(shè)計(jì)階段。然而5年來，距離迎來現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大步走的局面、距離小康社會的要求還相差甚遠(yuǎn)。只有優(yōu)化完善農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策，有意識地將高端、智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)品列入補(bǔ)貼目錄，創(chuàng)新產(chǎn)品專項(xiàng)鑒定與購置補(bǔ)貼，才能讓農(nóng)業(yè)新主體看到農(nóng)業(yè)機(jī)器人、敢于購置農(nóng)業(yè)機(jī)器人，進(jìn)而營造智能農(nóng)機(jī)裝備良好生態(tài)。

創(chuàng)新人才培訓(xùn)機(jī)制，引領(lǐng)新型主體成為知識型職業(yè)農(nóng)民。我國40%的耕地由270萬農(nóng)業(yè)新型主體經(jīng)營，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很大部分依靠合作社、家庭農(nóng)場、牧場、種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)大戶、龍頭企業(yè)等新型經(jīng)營主體。到2020年，中國新型職業(yè)農(nóng)民將超2000萬人。大批新型職業(yè)農(nóng)民活躍在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營一線，正在成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的主導(dǎo)力量。新主體、新農(nóng)民的最大特點(diǎn)是“小四化”：市場化、規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。按道理，他們有能力掌握高端農(nóng)業(yè)技術(shù)、有熱情使用農(nóng)業(yè)機(jī)器人，樂于出錢，用少人高效方式實(shí)現(xiàn)耕、種、管、收。所以，需要建立人才培訓(xùn)機(jī)制，讓他們認(rèn)識農(nóng)業(yè)機(jī)器人、買得起、用得了，從而引領(lǐng)新型主體成為知識型職業(yè)農(nóng)民。

科技研發(fā)與科技成果轉(zhuǎn)化雙重激勵(lì)機(jī)制。“十三五”期間，我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率已達(dá)56%，但是距離發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)科技水平還有很長的路要走。很多技術(shù)瓶頸、卡脖子技術(shù)亟待突破。近10年來，我國科技研發(fā)經(jīng)費(fèi)與精力投入明顯提高，但走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的研發(fā)成果非常有限，專利申報(bào)基數(shù)很大，轉(zhuǎn)化成果有限。近日，教育部網(wǎng)站發(fā)布《教育部 國家知識產(chǎn)權(quán)局 科技部關(guān)于提升高等學(xué)校專利質(zhì)量促進(jìn)轉(zhuǎn)化運(yùn)用的若干意見》，指出突出轉(zhuǎn)化導(dǎo)向，樹立“高校專利等科技成果只有轉(zhuǎn)化才能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新價(jià)值”“不轉(zhuǎn)化是最大損失”的理念。由此，建立科技研發(fā)與科技成果轉(zhuǎn)化雙重激勵(lì)機(jī)制非常必要。鼓勵(lì)科技人員把論文寫在祖國大地上，推出科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)際接軌的農(nóng)業(yè)機(jī)器人成果，使更多的科技成果、高端農(nóng)機(jī)技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室，服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。

吸引社會資本投入。農(nóng)業(yè)機(jī)器人至今還是社會資本的處女地，其中的一個(gè)重要原因是資本市場對農(nóng)業(yè)、對農(nóng)業(yè)機(jī)器人的認(rèn)識遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離目前的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。農(nóng)業(yè)是一個(gè)產(chǎn)出低、可持續(xù)、很難賺快錢的行業(yè)。希望有擔(dān)當(dāng)?shù)纳鐣Y本、基金、投資人，能從更長遠(yuǎn)的發(fā)展視角認(rèn)識農(nóng)業(yè)、認(rèn)識農(nóng)機(jī)裝備、認(rèn)識農(nóng)業(yè)機(jī)器人，進(jìn)而投資農(nóng)業(yè)機(jī)器人。在“谷物基本自給、口糧絕對安全”國家戰(zhàn)略思想的指導(dǎo)下，在“中國人飯碗要裝中國糧”的英明決策下，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)永遠(yuǎn)是朝陽產(chǎn)業(yè)。

“非結(jié)構(gòu)環(huán)境下機(jī)器視覺”進(jìn)入設(shè)施農(nóng)業(yè)

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究中心與蘇州博田自動化技術(shù)有限公司長期以來致力于探索“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人化解決方案”，目前已擁有先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人專利技術(shù)百余項(xiàng)。秉承“科技創(chuàng)新、智能引領(lǐng)、高效綠色、機(jī)器助人”的發(fā)展理念，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地將人工智能和自動化技術(shù)引入農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，開發(fā)了果蔬采摘機(jī)器人、智能鋤草機(jī)器人、植保機(jī)器人等。其中以“非結(jié)構(gòu)環(huán)境下機(jī)器視覺”為核心技術(shù)的“設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)器人化生產(chǎn)系統(tǒng)”，結(jié)合作物品種、栽培模式等農(nóng)藝特征，實(shí)現(xiàn)溫室巡檢、作物植保、環(huán)境加濕、果實(shí)采收和物資運(yùn)輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)調(diào)度，賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)動態(tài)物料生產(chǎn)、管理和運(yùn)輸?shù)闹悄芑谠O(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮巨大作用；在國內(nèi)諸多省市設(shè)施農(nóng)業(yè)園區(qū)中示范應(yīng)用；在提高作業(yè)效率、獲得高附加值的農(nóng)產(chǎn)品、提高種植者收益及促進(jìn)鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮引領(lǐng)作用。