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赵春江院士:《发展智慧农业 建设数字乡村》--在数字经济与乡村振兴高峰论坛上的发言
关注:1601 发布时间:2021-09-13
以下为演讲实录(本文根据现场速记整理,未经本人审核):
本次乡村振兴论坛,围绕数字经济促进乡村经济发展,今天我的题目一是围绕农业产业发展智慧农业,二是围绕建设数字乡村。
我从三个方面简要介绍一下我报告的内容情况。
第一是关于智慧农业。新一代信息科技发展速度特别快,大数据、人工智能新一代信息技术发展之后对传统行业的渗透影响是非常大的。应用到农业领域,产生了两个结果,第一个就是生产方式的重大变化,那么具体体现在什么呢?叫智慧农业。另外就是推动促进农业数字经济的发展。所以,新一代信息科技和农业融合之后导致两个结果,一个是生产方式的变化--智慧农业,另外就是经济的发展。
从国际上来看,数字技术在农业里面深度应用,引发农业第三次绿色革命,是以信息技术和生物技术为核心主导的两大技术诱发的农业的绿色革命。国际上关于智慧农业的发展从战略角度很早就有布局,我们知道兰德公司是美国最大的军方的战略咨询机构,兰德公司欧洲的分公司给欧洲做的战略研究报告里面提出的数字技术十大主题和趋势,第一就是数字技术在农业里的应用,传感器、机器人、无人机支撑你的农业数字化的转型,提出这么一个概念。兰德公司作为军事上大的战略把数字技术从未来发展趋势角度第一个把农业跟食品作为一个很重要的发展方向来进行战略性的布局。
当前世界工程科技前沿领域问题发展趋势体现出这样几个特点,文章的观点是刊登在中国工程科学2017年第1期由宋超等一些作者完成的,有三句话,一是现代生物技术信息技术迅猛发展成为现代农业发展的重要引擎;第二是新的绿色革命推动传统农业改造升级,包括生物化、信息化、无害化、循环化和标准化,发达国家围绕农业生产精准化、集约化高值化开展了一系列创新的战略部署;第三是智慧农业工程科技发展已成为国际上现代农业发展的前沿。
前沿怎么体现呢?从不同国别对智慧农业进行战略性布局可以看出来,美国三院(科学院工程院和医学科学院),他们在给美国政府制定的面向2030年农业与食品发展战略里面,其中有五个突破性的研究方向,一个是跟我们有关的传感器技术,第二是数据科学和食品的农业信息学,当然后面基因组学和精准育种,现在育种走向了育种的4.0,从分子育种走向智能育种事实上也是离不开信息的。另外农业部在2018至2022年它的战略规划里面把开放数据、大数据、人工智能、自动化与遥感作为研发应用的方向。包括美国国家科学技术咨询委员会关于人工智能里面把农业作为人工智能应用的十大领域之一,其他欧洲国家也都进行了详细的战略部署。
智慧农业说起来好像信息科技和农业一结合变成智慧农业了,但从本质上讲还远远不是这么一个简单的事情,我们可以用系统工程的观点看待智慧农业的发展,系统工程的观点是系统组成由相互作用相互依赖的若干部分结合而成,另外还有一定的结构,无论做什么样的智慧农业跑不出这四个方面。第一信息的获取,为什么传感器很重要?遥感技术无人机应用很重要?指的就是这个物联网,还有智能决策,体现智能,体现你智慧的很重要的方面;另外就是田间的实施和设施的精准作业;再就是个性化的服务,农业特别分散,千家万户的农业生产是一个统一的大市场,千家万户生产过程中需要进行精准的个性化服务,另外有一定的功能,智慧农业强调高质量、高效率和高效能,方便快捷人性化,把过去面向黄土背朝天的局面改变掉,另外还有系统1+1大于2的特点。一个农业生产过程很复杂,小麦从播种到开花、浇灌、成熟、收获,这些环节都可以运用数字技术提高对农业管控能力和智慧化的能力水平,单个环节也可以做,但是单个环节如果统筹在一起,我们全环节都做统筹设计的话可能效果会更好。另外体现出智慧农业是一个复杂的系统工程,其中最大的特点是体现出学科交叉。智慧农业融合了三大技术,第一农业的生物技术,第二信息技术(IT),第三是农业的工业技术、装备技术。所以我们搞智慧农业不是简单的信息科技在农业里的应用,实际上是要集成其他技术,具有复杂性,是一个多学科交叉的内容。
智慧农业是我们国家未来农业发展的方向,所以这次十四五规划里面还要面向2035年长远规划里面关于农业谈到了建设智慧农业,基本定调了通过智慧农业的实施,我们把传统农业生产方式向精准高效绿色方式转变,由过多依赖人工向机器转变,由主观功能判断向大数据智能决策转变。
目前我们国家智慧农业也进行了初步的应用发展,包括河北省,河北省是典型的平原小麦玉米一年两熟区,河北省蔬菜生产包括一些乳品生产还有养殖业发展都很好。从这个大田重点用遥感无人机北斗卫星导航定位技术实现大田精准作业。设施养殖领域,现在楼房养猪发展很快,一栋楼12层,一栏出100多万头猪,在养殖过程全部实现自动化和无人化,有利于疫病的防控。
园艺主要是种菜种花养蘑菇等等,主要是环境的调控,水肥的一体化等等。还有农资的信息服务,机器学习、时空大数据挖掘,知识图谱构建、语音智能识别,实现个性化精准服务。这些方面我们国家现在都有相应的技术成果,我带的团队这一方面都做过。
目前从国内智慧农业技术经营发展来看,一个是自动化采收装备用得比较多,这是大田种植生产里面。设施农业里面重点是质量追踪系统和环境控制。在林果业和茶园里面相对来说因为机器的通过性比较差,我们知道邻国和茶园在山区,往往以监测为主。还有花卉也是以传感控制。当然我们在畜牧业、禽业、水产养殖业都广泛应用信息技术,然后对农业整个系统调节,力求提高智能化的水平。智慧农业发展带来了五种新的业态和模式,这里不再详细讲了,智能制造、平台经济、IT定制服务、供应链数字金融、数据运营,今天参加会的有很多企业界朋友,平台经济可能需要大的企业才能建这个平台,才能生存下去。将来小企业可能数据的运营还有IT的定制服务方面能发挥很重要的作用。
第二方面,我谈谈数字乡村的问题。我们国家乡村建设应该说面临着三大转型,第一是城乡关系的变迁,从乡土中国到城镇中国,我们现在城镇化率已经超过了60%,应该是62%左右;第二经济体制转轨,从计划经济到市场经济;第三现代生活的转型,从传统社会到信息社会的变化。这些变化实际上给我们整个乡村的发展带来了机遇和挑战。那么我们通过对31个省市开展农村现代化的实验评价,评价的话全国现代化的程度综合得分平均是0.62,我们看看河北省,河北是0.60,当然北京市、上海、浙江、广东这些发达地区,乡村治理现代化的能力水平是比较高的。
国外也进行乡村建设,美国乡村主街化、日本的社会5.0,韩国的信息化村计划等等,大家发现没有,有的大部分都跟信息化建设紧密关联。我们总结有五方面值得思考借鉴,其中一个是完善乡村信息化基础设施建设,另外就是用先进的数字技术进行治理,把数字技术作为一个治理手段,这是值得我们学习和借鉴的。欧盟明确提出来建造智慧乡村,提出来大概是30多种任务,概括起来十六个任务,从乡村基础设施到乡村产业到新业态,到农民就业培训知识更新这方面都进行了部署。
我们国家2019年5月发布了数字乡村发展的战略纲要,前两天中央网信办联合有关部门也发布了一个大概接近一百多页的数字乡村建设指南,大家可以看一看。这里面实际上是对发展战略纲要的进一步细化。网信办他们发布的指南只是从方向指引本身没有资金,可能具体落实还是由农业农村主管部门落实。
目前我们国家农村的信息基础设施也是信息化发展速度比较快,现在农村网民3.09亿占全国网民的31%左右,但是数字蜂窝还是很大。5G和新基建在农村还没有开始,全国的5G基站70.1万座,农村连0.5%都没有,当然5G投资建设贵,我们流量小造成的。搞大的基础设施建设不愿意往农村投,现在农村发展还比较薄弱的。
未来怎么办?情况是这样的,目前我们国家智慧农业与数字农村发展中主要问题,一是基础设施薄弱,获取信息难,成本高。现在大家都对大数据很感兴趣,一说大数据眼睛都绿了,但是有没有这些大数据?数据在哪?能不能整合共享?我们现在靠传统的人工去形成大数据很难,所以我们必须靠遥感、无人机、传感器,靠机器在田间作业过程中形成相应的数据。另外有一些技术不能满足农业农村发展需要,有的成本特别高。门槛高,老百姓不愿意用,另外出来的东西产品不稳定,发展不充分不平衡,技术水平有差异。平原区和山区,南方和北方,东部和西部还有不同行业不同领域,比如大田,大田整个数字化水平按照王小兵主任提供的报告才17点几,但是种植设施养殖数字化率达到30%几,接近40%,由于行业特点导致的。另外政策机制问题,我们现在都说农业农村重要,特别是我们面向第二个百年目标,全面实现乡村振兴,脱贫攻坚完了之后搞这件事,没有好的政策不行,得有补贴,得有倾斜,得有支持政策。
未来我们关于中国智慧农业发展的战略目标任务,智慧农业发展战略研究,这个大的咨询项目800万,我们大概设了7个课题,不同方向。综合起来就是一个基本的分析,到2025年我们国家农业数字化转型取得重要进展,到2035年基本实现农业全产业链数字化网络化,到2050年全面实现农机装备智能化,生产管理智能化,这是大阶段性判断。具体指标和目标以现有的机器作为,比如以去年或者今年的机器,未来不同阶段它的这种数字化的水平都有一个直观的分析和预测。这是我们大的发展战略的部署情况。
当然现在中国发展智慧农业有它的任务,我们可以从基础设施建设,大数据智能与信息服务智慧种植业、智慧养殖业、农产品智慧工业链建设,以及农业资源环境监测与信息服务,包括智慧农业人才这几大方面都有相应的任务。
未来我们要把这个理念转化成现实,要实施一批重大的智慧农业的工程,智慧农业工程按照系统工程观点,我个人觉得要实施全产业链,这样你上一个阶段的信息数据可以在下一个阶段使用,比如我们种的信息,种子在什么位置要知道的话收获的时候可以借力,所以全产业链的实施,当然钱不够就在关键环节进行实施,每个地区不一样,希望我们优势产业进行实施。
努力实施生产智能化、作业精准化、管理数字化和服务网络化是未来实施农业智慧工程大的目标和思想原则。现在不同条件可以采取不同的模式,对于分散农户我们可以采取专业化服务的模式,农民就在家里坐享其成,交点服务费,由专业化的社会服务组织和服务企业,比如无人机的打药服务团队,拖拉机农机的作业服务团队都有。家庭农场有一定规模,我们可以采用技术套餐式的应用模式,智慧农业技术很多,由于它这条件没那么大的规模,而且也没那么大经济实力选择部分主要技术应用。对于大规模的农场,我们可以按照系统工程的方法解决。
中国数字乡村建设重点任务:加强数字乡村新基建,提升农业生产数字化水平,建设数字乡村新业态,促进乡村民生新化,构建大数据乡村治理新格局,加快数字乡村建设试点建设。通过数字建设我们乡村就是一个社会的概念,我们要重构农村农业的经济价值、生态价值和美学价值,我们农业很大程度上生态价值其实有的时候远远大于经济价值。比如石家庄周边,藁城也好,包括正定,正定算石家庄一个郊县,它们农业生产它的绿色本身对城市环境的诱导性热导效应很重要。要建设这种新的示范样板。
数字乡村建设重点解决城乡均等化。通过乡村建设、乡村数字化实体建设,要激活资源要素发展数字经济,培育亲农慧农的新业态和新模式,同时现在乡村有很大的问题就是治理问题,现在宗教活动迷信活动很多,而且现在我们根据新冠疫情发生以来,我们国家对基于大数据对整个人员的治理体系来看,未来乡村治理的话数字技术,用大数据技术进行乡村治理是非常重要的切入点。但是我们内容可以搞技术培训知识更新就业帮扶、电商体系等等,农村搞电商是很重要的方面,我们作为一个村,不大的一个点,人口也不会太多,一个村最大两三千人,几百户,这样板块化实施,智慧农业要求链条化实施。数字乡村建设要求板块实施,要通过数字乡村的建设,要提高我们的乡村从业人员和全社会居民人员的素质,然后塑造我们乡村的产业品牌,然后适应市场。
由于时间关系,就我学习的一些体会给大家介绍这么多,谢谢大家。
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