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赵春江院士:加快数字技术应用于农业农村

来源:农民日报    时间:2020-12-30

让先进的技术更好地惠及农业农村地区

记者:今年初《数字农业农村发展规划(2019-2025年)》发布,对整个农业农村领域的总体思路、发展目标和重点任务进行了一些部署,您如何解读这一规划?
赵春江:我们国家农业农村发展已经到了利用数字技术来变革传统生产方式和农村生活消费模式、构建新业态的新的历史阶段,这个规划是据此制定的。首先,这个规划出得比较及时,体现了几个特征:第一,瞄准信息在未来生产和生活中的核心要素作用;第二,数字经济的发展,无论是对农业自身高质量的建设发展,还是对农村的脱贫攻坚、乡村振兴建设而言都有非常重要的意义。其次,从国际上来看,数字技术正孕育着新的农业革命。前两次农业革命重点还是以生物技术为主导,这一次农业革命的核心内容是数字革命,体现了信息技术在未来农业生产和农村发展中的核心作用。

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目前,我国农业的发展,正处在从以人力畜力为主要特征的传统农业向以机械化和信息化等现代科技要素作为支撑的现代农业发展的新阶段。在此时出台数字农业农村发展规划,为我国未来农业现代化的建设发展指明了道路和方向。各地积极响应,建立相应的数字农业和数字乡村建设试点,探索总结经验和模式来全面、广泛地推广应用,体现了我们国家发展到新阶段的客观需求和客观规律,因此这个规划很有必要、很有意义。
记者:人工智能、5G、大数据、区块链等新技术在农业农村领域越发活跃,但是相对于城市来说发展还是相对落后,如何让先进的技术更好地惠及农业农村地区?
赵春江:这的确是一个很现实的问题。高端的数字化技术、信息科技和相对落后的农村地区现实情况差距较大。当前,我国在农村地区从事农业生产的人员,整体受教育程度和国外相比还有差距;农村的信息基础设施也比较落后,5G试点的建设首先还是在城市里开展,农村地区铺得比较慢;高端的农机装备等虽然和以前相比有了很大进步,但还是有差距。基于这种情况,如何把新一代先进的信息科技运用到农村地区,是需要我们科技人员深入思考的问题。我的考虑有以下几点:
第一,面向农业农村地区的数字化技术产品,要便于农民操作和使用,尽量简化操作程序和使用步骤,让农民通过语音的方式就可以输入信息,不用敲汉字;输入输出的概念性名词,尽量用朴实的语言来描述,方便农民理解;大幅度降低成本,让农民用得起。这是解决目前农村经济上落后、不发达等问题要面临的重要现实。第二,科研人员要深入生产实际,确确实实抓住农民关心的热点问题,切切实实让技术解决实际问题,而不是摆花架子。现在很多地方搞数字化项目和应用示范工程,偏展示性多。只有把IT技术和农业问题深度融合,才能真正为农民解决如何施肥、如何防治病虫害等实际问题。农民愿意埋单,我们技术投入的边际效益才可能充分发挥出来。第三,多开展示范性、展示性的田间现场培训,把机器搬到田间去作业表演,向农民展示如何智能收获、智能施肥,让老百姓看到效果,感兴趣地使用信息技术。第四,政府部门在数字农业和数字乡村建设过程中也要发挥一定作用。从全世界来看,很多政府对于高端的数字化技术在农业领域应用会给予一些补贴,补贴政策是一个很重要的杠杆支点和撬点,科技人员推出好的技术产品并在推广应用过程有好的回报,相当于成果转化了;通过补贴把农民自身的投入成本降下来,技术边际效益就提高了。目前,我国主要农作物的耕、种、收机械化率达到70%多,发展速度非常快。我国的农机购置补贴是一个非常有代表性的补贴政策,大大加速了农机在农业生产上的推广应用。在生产的组织方式上,土地流转后由专业合作社代耕代管的现代化、专业化社会服务模式,也是推进我国农业向数字化转型的一种很好的组织形式。

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目前,我国整个数字经济规模达到39.4万亿元,未来农业农村的数字经济发展会进一步加快。作为引导农业农村高质量发展的一种新业态,数字经济可以集聚各种要素,形成新的生产力,可能进一步促进一些生产关系和生产方式的变化,提高农业现代化的发展水平和农村建设的步伐。未来政府也应该出台一些相应的技术解决方案和政府补贴政策,比如信息技术应用的补贴等来加快数字农业和数字乡村的建设步伐。
记者:区块链技术正逐步向我们走来,并且在农业农村领域具有广泛的应用前景。这一技术在哪些具体方面会给我们带来改变?在农业农村领域大规模应用会在什么时间?
赵春江:区块链技术产生于金融系统,实际是一套数据的加密传播技术,对于农业领域来说有一定的应用场景,但是不像金融系统那么明显。在农业领域过去也有追溯体系的建设,比如农产品质量安全追溯体系可以溯源从田间地头到餐桌的整个过程,但是一些环节的信息是可以修改的。通过区块链技术的加密,可以实现不同环节的信息传递,保证信息的真实性,可以让消费者清楚整个生产的过程,保证信息的安全性,所以区块链技术在农产品质量安全追溯体系建设中有很好的应用场景。在农业保险方面,区块链技术也有应用场景。农业保险涉及的流程较多,在田间勘测要先看看受灾的面积多大、程度多深,再进入理赔程序,这个过程通过区块链技术能够更好地保护农业生产者的一些利益。另外,区块链技术在农村地区的土地确权、地块边界等各方面也有应用场景。目前,区块链技术在农业农村还没有大规模应用,处在刚刚开始探索应用的阶段,还有很多技术细节问题需要进一步解决。
第一,要完善原有的信息采集系统。没有数据,谈不上加密,只有将来信息采集终端在农村大量广泛推广应用,才能保证区块链有应用场景,这是要解决的瓶颈问题。第二,要解决信息中断的问题。在国外,农业企业从生产、加工到包装、销售整个链条可以自行完成,信息传递基本上可以无缝连接。我国农业生产的组织方式很多情况下是小农户生产,交由批发商进行市场流通。生产、加工、包装等环节如果是不同主体来完成的,信息不能有效传递,容易导致信息中断,这时候再加密,信息是割裂开的。第三,在加密方法和算法等方面加强科研攻关,保证区块链技术的实施。
总之,区块链是个好技术,在农业农村领域有一定的场景,但是出于目前我国农业农村的特定情况,可能还需要一个深入探索和发展的过程。事实上,人的诚信体系建设才是最重要的,但是由于很多原因,在生产流通的各个环节会产生一些不确定性因素,这就需要通过区块链技术加以解决,惩罚那些不讲诚信的人,鼓励那些讲诚信的人,这是一个社会正向发展的态势。
区块链技术目前想形成一个很大的产业,我们还不能抱很大希望。当前在农业农村领域,基于大数据的信息服务和科学决策管理反倒有更多的应用场景。农业农村大数据、天空地一体化,加上过去传统的信息采集的体量已经很大了,将来可以在大数据的背景下做很多事情,对发展现代农业和乡村振兴都是一个很好的切入点,也是落实数字乡村建设规划的一个很重要的切入点。

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智慧农业和数字乡村建设的实践
记者:我去内蒙古自治区兴安盟扎赉特旗的国家现代农业产业园调研和采访时,发现您及团队在其中做了大量卓有成效的工作,给当地的农业生产、农民生活以及整个农村带来极大的改变。能给我们介绍下相关情况吗?
赵春江:我带领的团队在全国各地实施了很多智慧农业和数字乡村建设的项目,内蒙古扎赉特旗是其中的一个点。2019年,习近平总书记在视察黄河流域、河套平原的时候,提出了一套设想,对黄河流域、河套平原和汾渭平原生态治理和农业高质量发展作出了一系列指示,提出既要搞生态保护,又要发展现代农业。在内蒙古这种水资源比较匮乏的地区,要想搞现代农业,必须走绿色发展之路和高质量发展之路,这就要求我们摒弃过去传统的大肥、大水、大药的粗放农业生产方式。通过两年的建设,目前数字乡村的雏形已经初步构建起来了。第一,通过北斗导航插秧技术的应用,让这里的水稻长得很直,通风性能好,有利于降低病害的发生;第二,通过精准施肥的控制技术,把肥料准确投放到离水稻的根茎很近但是离地面和秧苗又有一定距离的位置;第三,通过航空打药以及地面机器打药,解决飘移、打药质量不太好、药液漏到地面等情况;第四,围绕大米的加工、包装以及物流等方面提供一些相应的解决方案。
整体来看,试点有了初步成效,也展现出智慧农业的一些基本雏形,但是还有很多工作要做,因为有些技术在应用过程当中,需要根据当地的实际情况逐渐地调整和完善。科研人员想的是按照科学流程走,但是农业生产中很多环节是合在一起的,有时可能过于烦琐了,要让农民接受,很多地方还需要调整。应该说通过这个项目建设,第一,建设了物联网系统,一些基本情况能采集上来;第二,形成了数据中心;第三,基于数据中心可以作出相应的农业生产管理决策;第四,通过农产品的冷链物流和智慧物流技术能把生产出的大米尽可能地高价卖出,塑造农产品的品牌等。
把技术和科研成果转化到现代农业和乡村振兴的战场上
记者:今后我国的数字乡村或数字农业发展愿景如何?
赵春江:从全局角度上来看,未来数字农业的场景大体上描述为:第一,少人化或者无人化的作业场景,耕牛“退休”了,以智能化的拖拉机代替人来作业。第二,天上有卫星、无人机,地下有传感器,采集大量数据汇集到数据中心,由作为“农业大脑”的指挥决策中心通过网络通信技术指挥机器在田间作业,告诉拖拉机施肥应该施多少,在什么空间施肥等,综合调度和控制各种机器在田间作业,防止“打架”和撞车。

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未来数字乡村建设的场景是:第一,网络非常发达,通过网络买卖东西,包括一些生物制品、医疗、培训课程课件等。第二,农村地区通过数字化建设,环境得到很大改变。随着农民素质的提高,以及数字化监控下村民污染环境行为的减少,未来农村是很生态很健康的家园。第三,通过数字化实现对行为主体、村民的公共事务、公共服务等的管理,包括一些安防也是通过信息化的手段来进行监测和控制的。违规违法事件会大量减少,解决村民纠纷或者抓获犯罪分子及破案的时间很短,未来基于大数据的乡村治理会上升到一个很高的水平。村党支部书记和乡镇干部很可能通过手机这种新的“农具”来进行指挥和调度,了解实际情况。老百姓不用推着自己的小车到集市里去卖农产品了,可能通过专业化和社会化的农产品生产合作社直接和物流企业进行对接,把农产品通过电商卖出去,整个数字乡村建设会呈现出环境很优美、人与人之间很和谐、经济上也很富有的美好画面。当然,数字农业和数字乡村是相互支撑的。
在党中央和国务院的领导下,各级政府部门都在积极推动数字农业和数字乡村建设,科研人员有很高的期待,我们也愿意把我们所掌握的这些技术和科研成果转化到现代农业发展和乡村振兴的战场上。
赵春江:中国工程院院士 国家农业信息化工程技术研究中心主任


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