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加快农业信息技术创新 支撑数字农业农村发展

发布时间:2020-01-15 信息来源: 字体:【

开栏的话:农业农村信息化是农业农村现代化的制高点。大力发展农业农村信息化,将信息化技术更广泛地应用于农业生产、农村建设、农民生活,是加快推进农业现代化、全面建成小康社会的迫切需要。当下,以物联网、大数据、云计算、移动互联等为代表的信息技术与农业生产深度融合,线上农业正在逐步成型;数字乡村、农村电子商务、农产品质量安全追溯等方兴未艾,农民与市民共享农业农村信息化的红利。1月15日起,本版开设“e家言”栏目,邀请农业农村信息化领域的“大咖”、见证者、实践者,为我国农业农村信息化发展建言献策、提供理论支撑和实践案例,以期进一步提升我国农业农村信息化水平,促进农村一二三产业融合发展,助力农业“弯道超车”,改变农村面貌,为乡村振兴提供强劲动力。

  进入新时代,信息化已经成为引领创新和驱动转型的先导力量,世界主要国家都在加紧对农业农村信息化布局,抢占未来竞争制高点。加快推进农业信息技术研究与应用,推动信息技术与农业农村全面深度融合,是实施农业农村数字化战略的重要支撑,对提高我国的农业农村现代化水平,实现乡村全面振兴具有重大意义。

  回顾美国、欧洲、日本、韩国等发达国家农业信息技术的发展,大致经历了四个阶段。第一阶段是20世纪50-60年代开展的,以科学统计计算为主的农业计算机应用;第二阶段是20世纪70-80年代开展的数据处理、模拟模型和知识处理的研究,典型代表技术为农业专家系统;第三阶段是20世纪90年代-21世纪初以网络信息服务、3S技术(遥感技术、地理信息系统和全球定位系统)、智能控制等应用为主的全面信息化时期,典型代表技术为精准农业技术;第四阶段是2008年以来,物联网、大数据、云计算、人工智能区块链等新一代信息技术在农业领域的广泛应用,典型代表技术为农业物联网技术和农业机器人技术。世界农业发展和国内外信息技术实践经验表明,信息技术和产品已经成为重要的农业投入品,能显著提高农业资源利用率、土地产出率、劳动生产率和生产经营管理水平。

  我国农业信息技术经过近30年的发展,已初步形成了包括农业大数据与云计算、农业传感器与物联网、动植物生命与环境信息感知、多尺度农业遥感信息融合、动植物生长数字化模拟与设计、农产品质量安全无损检测、农业飞行器智能控制与信息获取、农业机器人智能识别与控制、农业精准作业技术与装备、全自动智能化动植物工厂等技术的智能化农业技术体系。但与美国、日本、欧盟等发达国家或地区相比,在技术创新能力、产业化水平和体制机制等方面均存在较大差距。一是核心关键技术多处于跟踪阶段。根据科技部《“十三五”数字农业领域国内外技术竞争综合研究报告》,绝大多数的智能农业关键技术处于跟踪阶段,总体发展水平与国际领先水平平均相差12年。二是与产业结合的深度不够。相较于发达国家相关技术已进入了产业化阶段而言,我国各项关键技术的主要集中在实验室、中试阶段,信息技术没有作为本质要素真正参与到农业生产、管理、经营、服务各个环节中。三是技术的集成度不够。技术和装备之间缺乏有机集成、难以充分衔接,“感知-传输-控制”的“闭环”没有完全建立,基于信息和知识的级联放大效能远远没有发挥出来。

  面向世界农业信息技术发展前沿,面向国内现代农业发展的重大需求,当前和今后一段时期,农业信息技术的发展应以提高农业劳动生产率、资源利用率和土地产出率,促进农业发展方式转变为目标,加强人工智能技术与农业领域融合发展的基础理论突破、关键技术研究、重大产品创制、标准规范制定和典型应用示范,建立以“信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性服务”为特征的农业智能生产技术体系、农业知识智能服务体系和智能农业产业体系,支撑农业生产经营方式实现“电脑替代人脑”“机器替代人力”“自主可控替代技术进口”三个转变,全面推进我国农业农村现代化进程。一是智能农业关键技术研发。针对农业“非结构化复杂农田作业环境与作业对象的生物特性”等特点,研究智能农业总体技术、理论方法、核心技术和软硬件工具,构建智能农业应用的理论方法和技术架构体系。二是智能农业重大产品创制。面向现代农业产业发展和智能农业产业培育,创制并熟化一批农业智能感知、智能控制、自主作业、智能服务等智能农业重大技术产品,培育形成产业链条完整、产业集群度高的智能农业产业。三是智能农业技术集成应用。面向智能农业生产价值链,全面推进人工智能技术与农业深度跨界融合,建立高可控智能化植物工厂、智能农场、智能牧场、智能渔场、智能果园、农业装备智能工厂、农产品加工智能车间和农产品绿色智能供应链等技术集成和应用模式,构建高效能、高效率、高效益的全新生产方式。四是农业知识智能服务工程。重点面向农村地区农民和新型农业经营主体精准化、个性化主动服务的重大需求,构建面向农业生产、农民生活、农村生态、农村商务和基层政务等应用领域全过程、全环节的农业知识智能服务平台,提供高效便捷、简明直观、双向互动、视听结合的农业知识主动服务。

  展望未来,前景可期。在农业信息技术强有力的支撑下,我国农业将在2025年经历科技转型;到2035年,农业生产将全面实现数字化;到2050年,农业信息将渗透到农业全过程、全要素、全系统中,全面实现智慧化。

  作者赵春江系:农业农村信息化专家咨询委员会主任委员 国家农业信息化工程技术研究中心主任 中国工程院院士

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