曹冰雪, 李鴻飛, 趙春江, 李瑾. 智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展路徑[J]. 智慧農(nóng)業(yè)(中英文), 2024, 6(4): 116-127.

CAO Bingxue, LI Hongfei, ZHAO Chunjiang, LI Jin. The Path of Smart Agricultural Technology Innovation Leading Development of Agricultural New Quality Productivity[J]. Smart Agriculture, 2024, 6(4): 116-127.

摘要：［目的/意義］智慧農(nóng)業(yè)科技是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域又一次新技術(shù)革命，具備農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力“高科技、高效能、高質(zhì)量、可持續(xù)”的內(nèi)在特征，已成為推進農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要內(nèi)核與引擎。
［進展］本文對智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的現(xiàn)實基礎(chǔ)、內(nèi)在邏輯與問題挑戰(zhàn)開展系統(tǒng)研究，結(jié)論表明中國“表型+基因型+環(huán)境型”智能育種已邁入快車道，農(nóng)業(yè)天、空、地信息感知技術(shù)體系逐漸成熟，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與智能決策技術(shù)研究探索不斷推進，面向不同領(lǐng)域的智能農(nóng)機裝備創(chuàng)制取得豐碩成果。智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新通過賦能農(nóng)業(yè)要素、技術(shù)、場景、主體與價值，推動農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。但也面臨科技創(chuàng)新政策體系不健全、關(guān)鍵技術(shù)存在卡點堵點斷點、科創(chuàng)成果轉(zhuǎn)化落地難度較大、支撐體系不夠完備等重大挑戰(zhàn)。
［結(jié)論/展望］聚焦問題導向，提出了中國智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺、技術(shù)、場景、人才的“四高”路徑，并圍繞頂層設(shè)計、政策供給、先行實踐、生態(tài)體系等層面，提出智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的對策建議。
關(guān)鍵詞： 智慧農(nóng)業(yè)；科技創(chuàng)新；農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力；數(shù)據(jù)要素；智能育種

0、引 言

隨著全球新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的深度融合，世界農(nóng)業(yè)正在經(jīng)歷第三次革命——農(nóng)業(yè)數(shù)字革命，美國、歐盟、日本等發(fā)達國家和地區(qū)紛紛對智慧農(nóng)業(yè)進行戰(zhàn)略布局。中國農(nóng)業(yè)也正向以數(shù)據(jù)、信息為生產(chǎn)要素，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、人工智能（Artificial Intelligence, AI）和智能裝備應(yīng)用為特征的智慧農(nóng)業(yè)邁進。

在當下全球新一輪科技革命重大挑戰(zhàn)，以及中國經(jīng)濟和社會高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略要求形成的歷史性交匯背景下，習近平總書記在2023年黑龍江考察期間提出“加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，增強發(fā)展新動能”。學術(shù)界普遍認同新質(zhì)生產(chǎn)力是科技創(chuàng)新在其中發(fā)揮主導作用的生產(chǎn)力，是擺脫了傳統(tǒng)增長路徑、符合高質(zhì)量發(fā)展要求的生產(chǎn)力。對于新質(zhì)生產(chǎn)力的“新”，主要體現(xiàn)為新技術(shù)、新經(jīng)濟和新業(yè)態(tài)，或新科技、新能源和新產(chǎn)業(yè)；對于新質(zhì)生產(chǎn)力的“質(zhì)”，則強調(diào)在堅持創(chuàng)新驅(qū)動本質(zhì)的基礎(chǔ)上，通過關(guān)鍵性顛覆性技術(shù)突破，為生產(chǎn)力發(fā)展提供更強勁的創(chuàng)新驅(qū)動力。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，構(gòu)筑農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力同樣具有重要意義。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力是通過農(nóng)業(yè)勞動，改造、征服、利用自然獲得物質(zhì)資料的能力。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力系統(tǒng)主要涵蓋農(nóng)業(yè)勞動者、勞動資料、勞動對象等“實體性因素”，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學、前沿技術(shù)等“滲透性因素”，農(nóng)業(yè)管理服務(wù)、分工協(xié)作、預測決策等“運籌性因素”，以及農(nóng)業(yè)信息、農(nóng)業(yè)教育等“媒介性因素”。農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力是以數(shù)字科技、生物科技、現(xiàn)代工程科技等高水平科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，通過科技與改革的雙輪驅(qū)動，擺脫傳統(tǒng)粗放型外延式發(fā)展路徑依賴，實現(xiàn)實體性、滲透性、運籌性、媒介性因素的改造升級與深度融合，具備智能化、綠色化、融合化、組織化等突出特征的先進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)（見圖1）。農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力將賦能農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率大幅提升、全產(chǎn)業(yè)鏈深度轉(zhuǎn)型升級，是實現(xiàn)高水平農(nóng)業(yè)科技自立自強的重要體現(xiàn)，是推動中國農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、建設(shè)農(nóng)業(yè)強國與鄉(xiāng)村全面振興的內(nèi)在要求和重要著力點。 

 
圖1　農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力系統(tǒng)
Fig. 1  System of agricultural new quality productivity

作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域又一次新技術(shù)革命的智慧農(nóng)業(yè)科技，已在農(nóng)業(yè)實踐中展現(xiàn)出強大的引領(lǐng)帶動作用，相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)，智慧農(nóng)業(yè)科技通過將數(shù)據(jù)和知識作為重要核心要素，集成農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與智能化農(nóng)機裝備，變革農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，賦能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加高質(zhì)量、高效率、高效能與人性化。智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新實踐充分體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力“高科技、高效能、高質(zhì)量、可持續(xù)”的內(nèi)在特征，已然成為推進農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要內(nèi)核與引擎，因此，推動智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新在引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略與現(xiàn)實意義。本文通過分析智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新推動農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的現(xiàn)實基礎(chǔ)、內(nèi)在邏輯與問題挑戰(zhàn)，提出前瞻性戰(zhàn)略路徑與對策建議，以期為加快中國農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供新思路、新抓手和新路徑。

1、智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的現(xiàn)實基礎(chǔ)與內(nèi)在邏輯 

在全球智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新趨勢導向與戰(zhàn)略引領(lǐng)下，智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新持續(xù)加速，已成為引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要源動力。

1.1　智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的現(xiàn)實基礎(chǔ)　

當前，智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力不斷增強，在智能育種、農(nóng)業(yè)信息感知、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與AI、智能農(nóng)機裝備等領(lǐng)域取得重大科技創(chuàng)新突破，為引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供現(xiàn)實基礎(chǔ)支撐。

1.1.1　“表型+基因型+環(huán)境型”智能育種邁入快車道

智能育種技術(shù)是以動植物表型、基因型、環(huán)境型等組學大數(shù)據(jù)為核心，通過信息技術(shù)與生物技術(shù)的有機融合，實現(xiàn)基因快速挖掘與表型精準預測，進而基于全基因組的機器學習預測模型，創(chuàng)制出智能組合優(yōu)良等位基因育種設(shè)計方案，實現(xiàn)智能、高效、定向的新品種選育?？蒲袡C構(gòu)、種業(yè)企業(yè)在智能育種領(lǐng)域持續(xù)加大科研創(chuàng)新力度，取得了一系列技術(shù)創(chuàng)新與突破。一是作物表型信息高通量獲取技術(shù)在育種領(lǐng)域得到應(yīng)用。德國LemnaTec公司、荷蘭Pheno Spex公司等圍繞臺式作物表型分析、實驗室作物表型分析、溫室3D作物表型分析、野外作物表型監(jiān)測等已開發(fā)了系列表型監(jiān)測平臺，為作物育種提供表型組學數(shù)據(jù)。中國國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心等科研團隊自主研發(fā)了作物高通量表型平臺和配套的表型參數(shù)解析軟件，并將其應(yīng)用于玉米、小麥育種的表型性狀解析。二是基于多組學大數(shù)據(jù)的智能設(shè)計育種取得顯著進展。美國等種業(yè)強國已基本進入智能設(shè)計育種時代，拜耳（Bayer）、科迪華（Corteva）等國際種業(yè)巨頭已建立起成熟的智能設(shè)計育種體系，多組學大數(shù)據(jù)分析、AI等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于種子選擇與優(yōu)化。華中農(nóng)業(yè)大學、中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所等處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，面向玉米、畜禽等建立了多組學知識庫，并基于多組學數(shù)據(jù)分析，初步實現(xiàn)了動植物性狀重要基因和遺傳變異的快速檢索與智能分析。隆平高科、首農(nóng)食品集團等種業(yè)龍頭企業(yè)積極與科研院所合作，在群體材料高效篩選、品種適應(yīng)性評價等智能育種決策工具研發(fā)方面初見成效，調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，智能育種決策工具的應(yīng)用能夠提升新品種選育效率20%以上。三是育種大數(shù)據(jù)平臺進入商業(yè)化應(yīng)用階段。以美國Benson Hill等為代表的種業(yè)企業(yè)已熟化推廣了一批如CropOS等商業(yè)化育種大數(shù)據(jù)平臺。中國國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心將信息技術(shù)與商業(yè)化育種技術(shù)緊密結(jié)合，并集成地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System, GIS）、AI等相關(guān)技術(shù)，研發(fā)了中國首個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的商業(yè)化育種大數(shù)據(jù)平臺“金種子育種云平臺”，調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，平臺能使雜交計劃制定效率提升80%，田間性狀數(shù)據(jù)采集與分析效率提升100%。華智生物公司研發(fā)了華智智能育種專家系統(tǒng)，涵蓋了種質(zhì)庫存、繁育活動、品種測試、分子育種等8個核心模塊共463項具體功能，能夠?qū)τN全過程進行預測、控制和管理，顯著提高育種效率。

1.1.2　農(nóng)業(yè)天、空、地信息感知技術(shù)體系逐漸成熟，應(yīng)用日趨廣泛　

農(nóng)業(yè)天、空、地信息感知技術(shù)是通過利用衛(wèi)星遙感、無人機遙感、智能感知終端及物聯(lián)組網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)，采集獲取各類農(nóng)業(yè)信息和數(shù)據(jù)，再經(jīng)由信號傳遞模塊和后臺解析技術(shù)，將抽象的農(nóng)業(yè)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，是智慧農(nóng)業(yè)科技的核心。農(nóng)業(yè)天、空、地信息感知技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新成效顯著、技術(shù)應(yīng)用日趨廣泛。一是基于衛(wèi)星遙感的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量估測、災害預警等研究不斷深入。美國農(nóng)業(yè)部（United States Department of Agriculture, USDA）、國家海洋大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA）、宇航局（National Aeronautics and Space Administration, NASA）和商業(yè)部（United States Department of Commerce, USDOC）早在20世紀70~80年代已實施了“大面積農(nóng)作物估產(chǎn)實驗（Large Area Crop Inventory Experiment, LACIE）”“農(nóng)業(yè)和資源的空間遙感調(diào)查計劃（Agriculture and Resources Inventory Surveys Through Aerospace Remote Sensing, AGRISTARS）”。2007年，20國集團發(fā)起了旨在用地球觀測數(shù)據(jù)開展農(nóng)情監(jiān)測預警、農(nóng)業(yè)氣象預測、農(nóng)業(yè)土地利用變化觀測的GeoGLAM（Group on Earth Observations Global Agricultural Monitoring）計劃。中國科學院CropWatch團隊是該計劃的共同發(fā)起者，其建立的全球農(nóng)情遙感速報系統(tǒng)（CropWatch），能夠在4種空間尺度、4種時間分辨率、5種空間分辨率下，對農(nóng)業(yè)氣象、作物長勢、作物產(chǎn)量等14個指標進行遙感觀測，實現(xiàn)“地塊－村－鎮(zhèn)－縣－市－?。瓏遥颉倍鄬蛹壉O(jiān)測預警。近年，基于高光譜的農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)成為國內(nèi)外的研究熱點，已開展了包括高光譜遙感系統(tǒng)搭建、病蟲害等特征圖譜提取和算法改進等研究。二是基于無人機技術(shù)的農(nóng)業(yè)中小尺度遙感監(jiān)測研究處于起步階段。國內(nèi)外已有研究主要利用無人機高光譜遙感影像，建立面向無人機遙感的作物生物量、病蟲害等測度模型，實現(xiàn)對作物長勢與養(yǎng)分診斷、分析，生物與非生物脅迫定量監(jiān)測等。三是農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)“多點開花”。經(jīng)咨詢專家，目前美國AllSensors公司、日本久保田株式會社（Kubota）、德國博世公司（Bosch）、以色列阿菲金公司（Afimilk）等已實現(xiàn)了環(huán)境信息、動植物生命信息、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全信息、農(nóng)機工況作業(yè)信息等相關(guān)傳感器的迭代升級。國內(nèi)光、溫、水、氣等一般性環(huán)境類傳感器已實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，土壤養(yǎng)分等傳感器研發(fā)也在加快。例如，國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心打破國外技術(shù)壟斷，研發(fā)了新一代土壤成分快速檢測系統(tǒng)“知土”，能夠在10分鐘內(nèi)完成土壤主要養(yǎng)分、重金屬及其他多種微量元素的快速測量，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，并已在山東、廣東、湖北、陜西等地廣泛應(yīng)用。

1.1.3　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與智能決策技術(shù)研究探索不斷推進　

大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)能夠助力農(nóng)業(yè)科學決策、指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營。其中，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)是基于海量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)可視化、分析挖掘、模擬預測等前沿技術(shù)，開展數(shù)據(jù)的深度分析，農(nóng)業(yè)AI技術(shù)則是基于機器學習、深度學習、計算機視覺、知識圖譜等技術(shù)，實現(xiàn)知識表示、自然推理、自動程序設(shè)計等，從而產(chǎn)生有價值的農(nóng)業(yè)知識與規(guī)律，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供決策支撐。當前，基于大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)的農(nóng)業(yè)決策支持研究探索不斷推進。一是開展了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用研究。美國主導了Hadoop、Spark、Flink等大數(shù)據(jù)處理框架的開發(fā)，并在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，建立了農(nóng)業(yè)氣象、作物生長、病蟲害等大數(shù)據(jù)預測模型。國內(nèi)學者也積極開展了基于Hadoop、Spark框架的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)架構(gòu)與模塊設(shè)計、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析預測模型構(gòu)建等研究。二是農(nóng)業(yè)AI模型與算法創(chuàng)新不斷推進。美國、荷蘭、以色列、日本等國家在農(nóng)業(yè)AI模型與模擬、農(nóng)業(yè)認知計算與知識發(fā)現(xiàn)、農(nóng)業(yè)可視交互服務(wù)引擎等智能模型算法方向處于國際領(lǐng)先地位。國內(nèi)學者也積極推動農(nóng)業(yè)智能算法模型的研發(fā)創(chuàng)新，在農(nóng)業(yè)計算機視覺、機器學習、群體智能算法等領(lǐng)域取得一定進展。三是農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用成效顯著。隨著大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)的發(fā)展，利用農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)輔助決策已較為普遍。其中，美國佛羅里達大學（University of Florida）農(nóng)學研究所開發(fā)的農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移決策支持系統(tǒng)（Decision Support System for Agrotechnology Transfer, DSSAT）是目前使用最為廣泛的決策支持系統(tǒng)，通過氣象、作物、土壤等多模型耦合，科學模擬和評估農(nóng)作物生長、產(chǎn)量等，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、研究人員和政策制定者提供農(nóng)業(yè)管理決策方案。中國面向小麥、水稻、園藝作物等病蟲害診斷、栽培管理，也研究形成了一系列農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)。例如，北京愛科農(nóng)公司基于大數(shù)據(jù)與自研作物模型，構(gòu)建了智慧種植決策系統(tǒng)，可向農(nóng)戶提供地塊基礎(chǔ)地力、田間環(huán)境、作物長勢、水肥管理、災害預警、產(chǎn)量預測等農(nóng)事決策服務(wù)，服務(wù)已覆蓋全國10個省（區(qū)），幫助農(nóng)戶節(jié)肥節(jié)藥20%。

1.1.4　面向不同領(lǐng)域的智能農(nóng)機裝備創(chuàng)制成果豐碩

智能農(nóng)機裝備是指通過設(shè)計和智能技術(shù)創(chuàng)新，具有人類（部分）智能硬件設(shè)備或軟硬件集成系統(tǒng)，可全部或部分替代人或輔助人高效、便捷、安全、可靠地完成特定復雜的農(nóng)機作業(yè)目標任務(wù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的數(shù)字化感知、智能化決策、精準化作業(yè)和智慧化管理，具有人與機、機與物之間交互性特點。目前，面向大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域的智能農(nóng)機裝備研發(fā)應(yīng)用不斷加速。一是大田智能農(nóng)機裝備得到廣泛應(yīng)用。約翰迪爾（John Deere）、紐荷蘭（New Holland）、愛科集團（Agco Corporation）等農(nóng)機制造巨頭，在智能農(nóng)機裝備關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，已向全球市場推廣智能拖拉機、自走式打包采棉機等產(chǎn)品?；诒倍穼Ш降膰a(chǎn)智能農(nóng)機裝備也快速發(fā)展。例如，國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心在北斗自動導航系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過加裝雙目立體相機，構(gòu)建農(nóng)田地頭邊界線檢測系統(tǒng)，解決了農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)對于農(nóng)田地頭環(huán)境感知與識別的瓶頸，其創(chuàng)制的農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)得到落地轉(zhuǎn)化與廣泛應(yīng)用。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)，2021年，中國大田種植信息化率已超過21.8%，其中，小麥、稻谷和玉米三大糧食作物分別達39.6%、37.7%和26.9%。二是溫室智能控制、智能灌溉、機器人等設(shè)施園藝智能技術(shù)裝備持續(xù)迭代升級。荷蘭玻璃溫室智能控制技術(shù)，以色列高效微滴灌技術(shù)，日本設(shè)施生產(chǎn)機器人、智能微耕設(shè)備等技術(shù)裝備研發(fā)應(yīng)用處于世界領(lǐng)先地位。國內(nèi)自主研發(fā)與市場化應(yīng)用進程加快，其中，連棟溫室環(huán)境智能管控系統(tǒng)已實現(xiàn)國產(chǎn)化。天津水利科學研究所等研制的設(shè)施滴灌施肥智能化控制設(shè)備已達到世界先進水平。中國農(nóng)業(yè)大學等研發(fā)團隊在草莓、蔬菜采摘機器人等前沿領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力。三是畜禽養(yǎng)殖環(huán)境自動控制、精準飼喂等設(shè)備創(chuàng)新與應(yīng)用進入“深水區(qū)”。以瑞典斯維墾（Sveaverken）、以色列阿菲金（Afimilk）等為代表的龍頭企業(yè)，面向奶牛、肉牛、豬、家禽飼養(yǎng)，能夠提供集養(yǎng)殖場環(huán)控系統(tǒng)、智能項圈、推料機器人、清糞機器人等設(shè)備于一體的集成式智能化解決方案。國內(nèi)畜禽智慧養(yǎng)殖設(shè)備研發(fā)應(yīng)用處于快速發(fā)展期，調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)新建規(guī)?；B(yǎng)殖場應(yīng)用環(huán)境控制設(shè)備的比例達到90%，其中，國產(chǎn)化率超過50%。小龍潛行、普立茲、睿畜科技等企業(yè)與科研院所合作，在畜禽智能飼喂、穿戴、稱重、消毒防疫等設(shè)備研制取得突破。四是水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)、智能投喂系統(tǒng)、水下機器人等研究不斷推進。美國、日本、挪威等國家在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)控系統(tǒng)、投喂設(shè)備、水下機器人等設(shè)備研發(fā)，以及智能網(wǎng)箱、智能養(yǎng)殖工船等集成化設(shè)施設(shè)備研制處于領(lǐng)先地位。國內(nèi)水產(chǎn)智能養(yǎng)殖設(shè)備研發(fā)起步相對較晚，近年，中國水產(chǎn)科學院、浙江大學等科研機構(gòu)在智能增氧、水產(chǎn)智能投飼等系統(tǒng)設(shè)備研發(fā)中持續(xù)發(fā)力，取得顯著進展。

1.2　智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的內(nèi)在邏輯　

智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新通過賦能農(nóng)業(yè)要素創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、場景創(chuàng)新、主體創(chuàng)新與價值創(chuàng)新，推動農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。

1.2.1　要素創(chuàng)新：數(shù)據(jù)要素為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供基礎(chǔ)資源　

智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能夠促進農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)要素這一新型生產(chǎn)要素的生成與集聚。不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)要素具備可復制性強、迭代速度快、復用價值高等特點，能顯著提高信息傳遞效率、大幅降低個體信息獲取成本。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，通過將數(shù)據(jù)要素與資本、人力、土地、技術(shù)等其他生產(chǎn)要素有機結(jié)合，能夠激發(fā)傳統(tǒng)生產(chǎn)要素創(chuàng)新活力，提高要素效率效果，實現(xiàn)要素優(yōu)化組合和配置；通過將數(shù)據(jù)要素融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、流通、銷售和服務(wù)管理等各環(huán)節(jié)，能夠深刻變革農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方式，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益，催生新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供基礎(chǔ)資源底座。

1.2.2　技術(shù)創(chuàng)新：智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供持續(xù)動力　

技術(shù)創(chuàng)新是智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的核心。“云大物移智鏈邊”（云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、AI、區(qū)塊鏈、邊緣計算）技術(shù)創(chuàng)新，以及與生物技術(shù)、新材料技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的融合是智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的主要內(nèi)容。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新一是能加快農(nóng)業(yè)信息感知數(shù)字化，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)全要素、全過程信息精準感知、識別與表達；二是能助力農(nóng)業(yè)管理決策科學化，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)氣象災害預警、病蟲害實時監(jiān)測、疫病精準防控；三是能推動農(nóng)業(yè)裝備控制智能化，實現(xiàn)農(nóng)機、農(nóng)藝與信息的深度融合；四是能提升農(nóng)業(yè)要素投入精準化，實現(xiàn)要素定量投入、資源節(jié)約與高效利用；五是能促進農(nóng)業(yè)信息服務(wù)個性化，實現(xiàn)服務(wù)高效便捷、雙向互動、精準對接，從而為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供持續(xù)動力。

1.2.3　場景創(chuàng)新：智慧農(nóng)業(yè)場景為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供實踐范式　

智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的著力點與落腳點在于智慧農(nóng)業(yè)場景創(chuàng)新。智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果的落地轉(zhuǎn)化與集成應(yīng)用，衍生出種業(yè)4.0、無人農(nóng)場、智能溫室、智慧牧（漁）場、農(nóng)業(yè)智能服務(wù)等新型農(nóng)業(yè)場景。其中，種業(yè)4.0通過構(gòu)建“常規(guī)育種+生物技術(shù)+數(shù)字技術(shù)+AI”的育種模式，搭建多主體協(xié)同的科研育種平臺、種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)種業(yè)育繁推效能提升；無人農(nóng)場、智能溫室與智慧牧（漁）場通過數(shù)字技術(shù)、智能農(nóng)機裝備、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施的集成應(yīng)用，實現(xiàn)大田種植、設(shè)施園藝、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖關(guān)鍵環(huán)節(jié)的“機器換人”與智能管控；農(nóng)業(yè)智能服務(wù)依托大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)算法模型、決策支持系統(tǒng)等，為涉農(nóng)管理者提供科學、高效的輔助決策工具，為農(nóng)民提供精準的農(nóng)業(yè)知識服務(wù)。新型農(nóng)業(yè)場景的形成將為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供典型實踐范式。

1.2.4　主體創(chuàng)新：智慧農(nóng)業(yè)人才為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供智力支撐　

在智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新賦能下，政府管理人員、農(nóng)業(yè)科研人員、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體、農(nóng)業(yè)服務(wù)主體等產(chǎn)業(yè)鏈不同主體的參與方式、創(chuàng)新能力與運行能效發(fā)生新的轉(zhuǎn)變。其中，政府管理人員通過應(yīng)用相關(guān)政務(wù)平臺、產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，能夠提升農(nóng)業(yè)監(jiān)管服務(wù)能力與水平；農(nóng)業(yè)科研人員將智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備應(yīng)用于科研試驗，能夠提升科研人員創(chuàng)新能力與效率；新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體、農(nóng)民等通過智慧化轉(zhuǎn)型，能夠提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力與農(nóng)產(chǎn)品電商等數(shù)字經(jīng)濟參與能力；農(nóng)技推廣人員、農(nóng)業(yè)社會化服務(wù)主體、金融機構(gòu)等農(nóng)業(yè)服務(wù)主體通過應(yīng)用涉農(nóng)服務(wù)平臺、專家系統(tǒng)，能夠提升農(nóng)業(yè)科技、農(nóng)機、金融等涉農(nóng)服務(wù)能力。智慧農(nóng)業(yè)管理型、科研型、技能型人才的培育，將加速農(nóng)業(yè)新技術(shù)應(yīng)用、新模式形成，為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供智力支撐。

1.2.5　價值創(chuàng)新：智慧農(nóng)業(yè)價值創(chuàng)造為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供重要遵循　

價值創(chuàng)造是農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的目標與追求，而智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈帶來新的價值創(chuàng)造。通過智慧化轉(zhuǎn)型升級，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體能夠減少人工投入、優(yōu)化資源配置、增強溝通協(xié)作、提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)成本節(jié)約與收入增加，產(chǎn)生新的經(jīng)濟價值；政府、科研機構(gòu)、服務(wù)組織等能夠提高科研產(chǎn)出、提升管理服務(wù)效率、促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，提升產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟價值與社會價值。同時，以農(nóng)產(chǎn)品電商為代表的農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，將不斷產(chǎn)生新的多邊經(jīng)濟效應(yīng)，平臺價值得到倍增。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源積累和數(shù)據(jù)要素市場培育，將推動數(shù)據(jù)要素向資產(chǎn)化、資本化轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)要素價值將逐步得到釋放，形成新的價值。經(jīng)濟價值、社會價值、平臺價值、數(shù)據(jù)價值的創(chuàng)造，將為智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供重要依據(jù)與遵循。 

 
圖2　智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的邏輯圖
Fig. 2  Logical diagram of smart agricultural technology innovation leading the development of agricultural new quality productivity

2、中國智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展面臨的重大問題與挑戰(zhàn)

對標中國農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展要求和國際智慧農(nóng)業(yè)科技先進水平，中國智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新總體處于多點突破、系統(tǒng)集成和商業(yè)化應(yīng)用起步階段，在政策體系、關(guān)鍵技術(shù)、成果轉(zhuǎn)化、支撐體系等層面還面臨一定問題與不足。

2.1　科技創(chuàng)新政策體系不夠健全　

一是政策創(chuàng)設(shè)有待加強。目前，從國家到地方針對智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的政策體系建設(shè)仍處于初步探索階段，一般作為數(shù)字農(nóng)業(yè)科技的高級形態(tài)進行簡單宏觀展望，相關(guān)制度框架和配套服務(wù)體系尚不健全，而關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的政策導向還處于探索當中，長效發(fā)展機制有待逐步形成。二是政府財政支持能力有限。智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新周期長、投入大，成果落地轉(zhuǎn)化成本高、見效慢。而財政“輸血式”支持能力有限，數(shù)據(jù)顯示，中國農(nóng)業(yè)科技投入在科技總投入的占比由2001年的6.8%下降至2022年的1.37%，2022年中國農(nóng)副食品加工業(yè)與食品制造業(yè)科技投入分別僅占整體制造業(yè)科技投入的1.86%與0.9%，全國縣域農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設(shè)的財政投入僅占全國農(nóng)林水事務(wù)財政支出的1.4%，對智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化支持有限。三是科技創(chuàng)新體制機制不健全。中國智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新缺乏有效的協(xié)同機制和激勵機制，如政府、科研機構(gòu)、農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶之間的信息溝通和資源共享不暢，智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的投入產(chǎn)出比不高，絕大多數(shù)一線科技人員認為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技體制機制改革舉措落實到位程度不足80%。

2.2　關(guān)鍵技術(shù)面臨卡點、堵點、斷點　

一是基礎(chǔ)研究支撐不足。國內(nèi)關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究起步較晚，與美國、德國、日本等國家相比，國內(nèi)動植物知識模型與智能決策精確度低，底層核心算法缺少，過度依賴國外開源算法與軟件，未形成有影響力的農(nóng)業(yè)AI開源軟件庫，部分已構(gòu)建的模型、算法難以實現(xiàn)動植物生命數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)的高效處理和精準挖掘，整體處于跟跑階段。二是部分核心元器件受制于人。在以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息感知技術(shù)研究方面存在明顯短板，農(nóng)業(yè)專用傳感器難以有效滿足生產(chǎn)需求。其中，農(nóng)業(yè)動植物本體傳感器基本處于空白，高端農(nóng)業(yè)環(huán)境和動植物生命信息感知設(shè)備被美國、日本、德國等壟斷，對外依存度達80%以上。農(nóng)業(yè)機器人核心部件、高端智能化精準作業(yè)裝備主要依賴歐美等發(fā)達國家，在負載動力換擋、無級變速、視覺系統(tǒng)、柔性執(zhí)行器件等領(lǐng)域研發(fā)薄弱。三是基于多學科的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)集成不夠。由于農(nóng)業(yè)的生物特性，智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新具有顯著的多學科交叉特點，但國內(nèi)現(xiàn)有研究成果對農(nóng)學、計算機科學與技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程等多學科知識融合不足，技術(shù)的點上突破較多，圍繞全產(chǎn)業(yè)鏈進行技術(shù)集成的研究難度高、創(chuàng)新成果少，面向小農(nóng)戶、小地塊的技術(shù)裝備研發(fā)缺乏。

2.3　科創(chuàng)成果轉(zhuǎn)化落地難度較大　

一是高校、科研院所成果轉(zhuǎn)化意愿與能力不強。由于高校、科研院所普遍存在智慧農(nóng)業(yè)科研工作以項目導向為主，缺乏與市場有效溝通的問題，大量科研成果處于“高枝青果”狀態(tài)。同時，由于中國科技成果中試工程化起步較晚，針對智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品的中試、熟化經(jīng)費和專業(yè)性平臺支持不足，缺乏必要的裝備條件與技術(shù)服務(wù)，難以支持科研成果落地轉(zhuǎn)化。二是可持續(xù)的商業(yè)化運作機制尚未成熟。已有的智慧農(nóng)業(yè)科技成果普遍面臨“成本剛性、單價難提、復用有限”的困境，相關(guān)智慧農(nóng)業(yè)科技應(yīng)用項目很難有效實現(xiàn)成本平抑，導致大多數(shù)智慧農(nóng)業(yè)科技成果仍處于小范圍試點示范階段，市場化產(chǎn)業(yè)化進程緩慢，政府、科研單位和社會資本合作、多元化投資環(huán)境尚未完全形成，成熟良性的盈利機制與商業(yè)化運行模式亟待挖掘。三是技術(shù)產(chǎn)品推廣服務(wù)不健全。國內(nèi)高水平的科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)平臺和社會化中介服務(wù)機構(gòu)較為缺乏，難以對高校、科研院所智慧農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化提供“橋梁”作用。面向新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體、小農(nóng)戶的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品推廣、運維體系不健全，利益聯(lián)結(jié)分享機制不完善，導致智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)集成應(yīng)用場景創(chuàng)設(shè)不足，難以真正提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。

2.4　科技創(chuàng)新支撐體系不夠完備　

一是科創(chuàng)平臺能級小、影響力不足。智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺以省部級為主，“國字號”、區(qū)域性的智慧農(nóng)業(yè)重大科創(chuàng)平臺數(shù)量較為缺乏，對中國樹立智慧農(nóng)業(yè)高水平科學研究、重大原創(chuàng)成果產(chǎn)出、關(guān)鍵核心技術(shù)問題突破的能力形成制約，不利于輻射帶動全國智慧農(nóng)業(yè)重大創(chuàng)新，難以在國際國內(nèi)層面具備引擎性與標桿性。二是數(shù)據(jù)與創(chuàng)新鏈存在嚴重脫節(jié)。高質(zhì)量的數(shù)據(jù)資源是智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，但國內(nèi)政府數(shù)據(jù)開放規(guī)模僅為美國的1/9，“阿里系”“騰訊系”等數(shù)據(jù)陣營壁壘森嚴，人才集聚的科研單位缺乏一手數(shù)據(jù)，擁有數(shù)據(jù)資源的政府、頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)缺乏人才，數(shù)據(jù)資源供需不匹配問題明顯。三是科技創(chuàng)新未實現(xiàn)“標準先行”。標準化是科技創(chuàng)新體系的重要支撐，但國內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域標準化發(fā)展滯后，有研究表明，截至2022年僅北京、上海等4個?。ㄊ校┺r(nóng)業(yè)地方標準更新率超過10%。而智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的標準制定不足問題更為明顯，影響科技成果的有效轉(zhuǎn)化。四是高層次人才短板突出。中國智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)體系尚不健全，交叉學科型人才培養(yǎng)基地和學術(shù)平臺建設(shè)滯后，既懂農(nóng)業(yè)又懂AI的高層次復合型人才培育不足，國外高端智慧農(nóng)業(yè)人才存在“引不來、留不住”等問題，人才缺口接近1 100萬。五是科技金融水平不高。推動智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新離不開科技金融支持。但因缺少專業(yè)性的知識產(chǎn)權(quán)評估機構(gòu)與標準，智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)價值難以界定，制約相關(guān)金融產(chǎn)品的供給。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化投融資體系與技術(shù)產(chǎn)權(quán)市場整體發(fā)育不健全。

3、智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的路徑 

聚焦智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的問題，提出科技創(chuàng)新平臺、技術(shù)、場景、人才的“四高”路徑，以補齊智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新短板，加快形成農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力。

3.1　建設(shè)高能級智慧農(nóng)業(yè)科創(chuàng)平臺　

高能級智慧農(nóng)業(yè)科創(chuàng)平臺是圍繞國家智慧農(nóng)業(yè)重大戰(zhàn)略目標，開展智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、科技成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化等科技創(chuàng)新活動的重要載體，是智慧農(nóng)業(yè)原始創(chuàng)新的“策源地”與關(guān)鍵核心技術(shù)的“發(fā)源地”。通過高能級智慧農(nóng)業(yè)科創(chuàng)平臺建設(shè)，能夠推動農(nóng)業(yè)人才、資本、技術(shù)、數(shù)據(jù)等現(xiàn)代要素集聚，為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供創(chuàng)新平臺支撐。據(jù)此，應(yīng)以平臺建設(shè)為抓手，不斷完善科技創(chuàng)新體系，提升平臺科技支撐能力。一是要加快布局智慧農(nóng)業(yè)高能級創(chuàng)新平臺。緊抓實現(xiàn)中國高水平科技自立自強、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略機遇，結(jié)合農(nóng)業(yè)地域特點與智慧農(nóng)業(yè)科創(chuàng)基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)布局，在國家層面統(tǒng)籌謀劃智慧農(nóng)業(yè)高能級創(chuàng)新平臺建設(shè)項目，支持高校、科研院所、創(chuàng)新型龍頭企業(yè)、高端人才團隊，以獨立建設(shè)或合作共建的方式推進平臺建設(shè)。二是要建立健全平臺科創(chuàng)體系。以創(chuàng)新平臺為“主引擎”，支持建設(shè)升級一批重點實驗室、工程技術(shù)中心，孵化一批管理制度現(xiàn)代化、運行模式市場化的新型研發(fā)機構(gòu)。通過“創(chuàng)新平臺先研、企業(yè)跟進、聯(lián)合推動落地”的科創(chuàng)模式，開展智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)理論研究、重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與高端智能產(chǎn)品研制，實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)科技“從0到1、從1到N”的孵化裂變。三是要著力提升平臺學術(shù)影響力與產(chǎn)業(yè)帶動力。依托創(chuàng)新平臺，以國際合作項目、國家重點研發(fā)專項等為紐帶，吸引全球智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的院士專家參與項目實施，強化國內(nèi)國際智慧農(nóng)業(yè)人才交流與科技創(chuàng)新合作，打造在國內(nèi)國際具有重要影響力的智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新高地、人才聚集高地和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化引領(lǐng)高地。

3.2　突破高精尖智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品　

農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展需要向科技要增量、挖潛能、拓邊界。高精尖智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品的突破，對于轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力具有重要意義，能夠為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供關(guān)鍵科技支撐。因此，一是要加強智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究攻關(guān)。推動跨學科的算法技術(shù)融合創(chuàng)新，打破智慧農(nóng)業(yè)核心算法技術(shù)梗阻，著力突破人機交互、生物特征識別、類腦計算等難題，迭代升級農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)算力。將農(nóng)業(yè)AI大模型研發(fā)作為國家科技重大專項和重點研發(fā)計劃的支持內(nèi)容，在生物育種、農(nóng)技與農(nóng)產(chǎn)品市場信息服務(wù)等基礎(chǔ)條件好、需求大的領(lǐng)域，率先開展AI大模型與基礎(chǔ)軟件庫自主研發(fā)。二是要加快攻克“卡脖子”技術(shù)難題。重點推動農(nóng)業(yè)高端專用傳感器研發(fā)，研制一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的土壤養(yǎng)分傳感器、作物養(yǎng)分與病害傳感器、動物體征傳感器、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)傳感器以及農(nóng)機工況作業(yè)傳感器等。著力解決智能設(shè)計育種技術(shù)、農(nóng)業(yè)高通量表型獲取技術(shù)、動植物生長發(fā)育調(diào)控模型、環(huán)境模擬模型等技術(shù)難點。三是要推進智能農(nóng)機裝備研制。針對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中勞動密集環(huán)節(jié)，自主研發(fā)一批適用性強的作物精準播種、精準施肥/藥、精準收獲、養(yǎng)殖環(huán)境精準監(jiān)測、精準飼喂等智能農(nóng)機裝備，開發(fā)適宜設(shè)施環(huán)境的耕整地、育苗、移栽、植保、運輸專用型智能機械，開展農(nóng)業(yè)機器人柔性執(zhí)行器件、自主智能移動平臺，以及采摘機器人、消毒巡檢機器人、水下作業(yè)機器人等整機的探索研究。

3.3　打造高水平智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景　

智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景是試驗空間、市場需求、彈性政策的復合載體，通過高水平應(yīng)用場景打造，能夠推動智慧農(nóng)業(yè)科技落地轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化，促進農(nóng)業(yè)新技術(shù)新產(chǎn)品新模式交互融合，為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供實踐載體支持。面向農(nóng)業(yè)重點領(lǐng)域，一是應(yīng)加快種業(yè)“4.0”建設(shè)。加強智慧農(nóng)業(yè)科技在種質(zhì)資源挖掘利用、基因挖掘與遺傳改良、設(shè)計育種中的應(yīng)用，構(gòu)建主要農(nóng)作物、畜禽水產(chǎn)的種質(zhì)資源表型與基因型鑒定平臺，支持申建智慧種業(yè)產(chǎn)業(yè)園，示范推廣種業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能播種、種子智能清選加工等設(shè)施設(shè)備。搭建涵蓋植物檢疫、新品種審定保護、種子檢測認證等于一體的區(qū)域性種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺。二是應(yīng)推動少人/無人農(nóng)場建設(shè)。綜合利用衛(wèi)星遙感、航空遙感、地面物聯(lián)網(wǎng)等手段，建設(shè)大田“四情”（墑情、苗情、蟲情、災情）監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和智能植保防御體系，加快推動基于北斗導航的智能農(nóng)機裝備、農(nóng)機指揮調(diào)度平臺、農(nóng)場智慧管理平臺等在大田耕種管收全過程的應(yīng)用，實現(xiàn)少人化、無人化。三是應(yīng)推進智能溫室試點示范。推動基于國產(chǎn)化智慧管控系統(tǒng)的智能溫室建設(shè)，集成應(yīng)用育苗智能化控制系統(tǒng)、小型設(shè)施專用智能農(nóng)機裝備、水肥一體化設(shè)備、精準施藥系統(tǒng)、病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng)、設(shè)施智慧管理軟件平臺等系統(tǒng)設(shè)備，開展采摘、巡檢機器人應(yīng)用示范。四是應(yīng)著力推進智慧牧場建設(shè)。以生豬、奶牛、肉牛肉羊、家禽等為重點，支持開展智慧牧場建設(shè)，推動構(gòu)建畜禽養(yǎng)殖大數(shù)據(jù)平臺，加大牧場生產(chǎn)環(huán)境精準調(diào)控、精準飼喂、疫病疫情監(jiān)測預警、糞污無害化處理、智能消殺與巡檢等智能裝備應(yīng)用，提升牧場智慧化養(yǎng)殖管理水平和綜合效益。五是應(yīng)開展智慧漁場建設(shè)。以池塘養(yǎng)殖、陸基工廠養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖、海洋漁業(yè)四種養(yǎng)殖方式為重點，推動養(yǎng)殖水質(zhì)實時監(jiān)測、精準投喂、成魚/死魚捕撈、網(wǎng)衣清洗與提升、水下作業(yè)機器人等智能裝備的應(yīng)用示范，探索開展?jié)O場智慧化養(yǎng)殖管理。

3.4　培育高層次智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新人才　

高層次創(chuàng)新人才是智慧農(nóng)業(yè)新知識、新技術(shù)的創(chuàng)造者與發(fā)明者。高層次創(chuàng)新人才培育對于提高農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力和競爭力具有重要意義，為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供堅實智力支撐。為此，一是要引進一批智慧農(nóng)業(yè)高層次領(lǐng)軍型人才。堅持農(nóng)業(yè)“高精尖缺”的人才定位，在國家層面明確并發(fā)布智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的人才缺口與引才領(lǐng)域，通過打好專班引才、揭榜引才、以才引才、以賽引才等組合拳，引進一批智慧農(nóng)業(yè)高層次人才。二是要加強多學科復合型人才培養(yǎng)。聚焦智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的新領(lǐng)域、新賽道，在國內(nèi)高等院校加緊部署“新農(nóng)科、新工科”建設(shè)，主動布局一批智慧農(nóng)業(yè)新院所、新專業(yè)，加強學科專業(yè)與信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)和管理科學等的有機融合，將跨學科優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為復合型人才培養(yǎng)優(yōu)勢。三是要組建智慧農(nóng)業(yè)PI（Principal Investigator）團隊。統(tǒng)籌實施智慧農(nóng)業(yè)“大PI”建設(shè)計劃，形成一批由院士專家引領(lǐng)的高水平創(chuàng)新團隊，給予持續(xù)穩(wěn)定的項目支持，并鼓勵采用產(chǎn)業(yè)化運作、產(chǎn)學研合作的方式，開展科研攻關(guān)、項目合作與成果轉(zhuǎn)化。四是要構(gòu)建良好的智慧農(nóng)業(yè)高端人才引育環(huán)境。通過建設(shè)國際化人才交流合作基地，舉辦國際性人才交流活動，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)人力資源服務(wù)產(chǎn)業(yè)集群等，實現(xiàn)更大范圍、更高層次的智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新人才交流合作，不斷完善高端人才引育環(huán)境。

4、智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的戰(zhàn)略建議 

在智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新進入從“跟跑”向“并跑”“領(lǐng)跑”發(fā)展的關(guān)鍵時期，為有效擺脫科技創(chuàng)新的路徑依賴，將先進技術(shù)轉(zhuǎn)化為先進生產(chǎn)力，必須加深理論認識，圍繞頂層設(shè)計、政策供給、先行實踐、生態(tài)體系等層面，建立健全實施機制和政策框架。

4.1　深化智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力認識　

一是加深科學認識。推動智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、發(fā)展農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力是一項長期任務(wù)和系統(tǒng)工程，需要系統(tǒng)謀劃、統(tǒng)籌考慮。建議在國家層面通過項目支持、政策征集等方式，組織各領(lǐng)域?qū)＜揖椭腔坜r(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力等新思想、新理念開展充分調(diào)研與研討，加深對智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力概念內(nèi)涵、內(nèi)生關(guān)系的科學認識。二是出臺智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃。在形成統(tǒng)一認識的基礎(chǔ)上，建議在國家層面加快編制國家智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的戰(zhàn)略綱要、行動指南等，基于國內(nèi)外技術(shù)差距與農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展要求，明確中國智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的時間表、任務(wù)書與路線圖，盡快形成農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的強引擎。三是構(gòu)筑智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新長效工作機制。探索建立由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、科技部等多部門聯(lián)合，高校、科研機構(gòu)、企業(yè)多主體聯(lián)動的智慧農(nóng)業(yè)專項工作領(lǐng)導小組，形成智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和集成應(yīng)用縱向貫通、橫向聯(lián)動的長效工作機制，通過定期召開全國會議，部署智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與應(yīng)用工作，切實推進智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新見行見效。

4.2　優(yōu)化智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新政策供給　

一是創(chuàng)建更具活力的智慧農(nóng)業(yè)科研項目扶持政策。政府應(yīng)加強智慧農(nóng)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)的項目支撐，牽頭制定重點科創(chuàng)領(lǐng)域的聯(lián)合攻關(guān)支持目錄。并按照項目研發(fā)費用或關(guān)鍵設(shè)備、系統(tǒng)軟件投入的一定比例，給予科研機構(gòu)項目經(jīng)費后補助。同時，推動智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究類科研基金項目經(jīng)費“包干制”試點，激活科研主體對智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的積極性。二是完善智慧農(nóng)業(yè)科創(chuàng)成果落地轉(zhuǎn)化制度供給。要求國家級重大智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項目立項目標應(yīng)涵蓋成果推廣規(guī)模等指標。落實落細科研人員職務(wù)科技成果所有權(quán)或長期使用權(quán)試點，鼓勵科研人員以技術(shù)轉(zhuǎn)讓、作價入股、成果拍賣等方式推動智慧農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化。此外，基于“智機優(yōu)補”原則，將更多國內(nèi)自主研制的智能農(nóng)機裝備納入農(nóng)機購置與應(yīng)用補貼范圍，加速智慧農(nóng)業(yè)科創(chuàng)成果賦能農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力。三是健全智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新標準規(guī)范。成立國家智慧農(nóng)業(yè)標準化工作小組，開展中國智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域標準整體規(guī)劃、體系建設(shè)、試點示范、應(yīng)用實施等工作。協(xié)調(diào)科技部等部門，推動設(shè)立智慧農(nóng)業(yè)標準研究科技專項，加強智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標準、關(guān)鍵技術(shù)標準、場景建設(shè)運營保障標準等制定，形成智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與應(yīng)用標準譜系。四是健全智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)保護制度。以新技術(shù)、新裝備知識產(chǎn)權(quán)保護為抓手，持續(xù)深化智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)保護意識，加強農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)AI等新興領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)規(guī)則研究，探索開展農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)保護立法，重點處理好數(shù)據(jù)保護與使用、安全與隱私的關(guān)系，實現(xiàn)各方利益平衡。

4.3　建設(shè)國家智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)　

為集聚智慧農(nóng)業(yè)科技“強磁場”，激活農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力“主引擎”，建議在基礎(chǔ)設(shè)施水平高、科技創(chuàng)新能力強、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特色明顯的地區(qū)，遴選一批典型縣市有序推動國家智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)建設(shè)，以智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展為主線，著力打造中國智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展標桿。一是夯實農(nóng)業(yè)新基建。持續(xù)推動5G網(wǎng)絡(luò)在試驗區(qū)農(nóng)業(yè)基地的全面覆蓋，支持推進農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)中心、算力中心，以及智慧農(nóng)業(yè)科技研發(fā)基地、中試基地、開放創(chuàng)新平臺等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。二是著力加快智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)集成示范。通過政策與項目支持，鼓勵試驗區(qū)內(nèi)科研機構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合開展智慧農(nóng)業(yè)科技綜合集成應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化試驗，打造多視角全方位的智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景，加快推進智慧農(nóng)業(yè)科技與農(nóng)業(yè)實體經(jīng)濟的深度融合，構(gòu)建“場景+鏈式”的智慧農(nóng)業(yè)整體解決方案。三是開展智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展政策試驗。在試驗區(qū)率先構(gòu)建支持智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的新型制度框架與體制機制，開展標準規(guī)范、組織架構(gòu)、項目運行管理、成果轉(zhuǎn)化、知識產(chǎn)權(quán)、人才引育等重點領(lǐng)域新政策、新機制的先試先行，依托政策實踐演化形成適合中國智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的制度安排。四是推動智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展社會實驗與模式總結(jié)。通過組織科研單位在試驗區(qū)開展長周期、跨學科的智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展社會實驗，客觀記錄、科學評估智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展對宏觀經(jīng)濟、中觀產(chǎn)業(yè)、微觀主體的綜合影響，總結(jié)凝練符合中國不同區(qū)域特征的智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展模式與運行機制，形成可復制、可推廣的實踐經(jīng)驗，為中國智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供支撐與借鑒。

4.4　著力完善智慧農(nóng)業(yè)科創(chuàng)生態(tài)體系　

一是健全智慧農(nóng)業(yè)科技金融體系。在充分發(fā)揮政府引導作用的基礎(chǔ)上，探索推動智慧農(nóng)業(yè)科技金融體系建設(shè)，支持商業(yè)銀行成立科技支行、發(fā)展知識產(chǎn)權(quán)質(zhì)押融資、設(shè)立科技創(chuàng)投基金，并與風投機構(gòu)、私募機構(gòu)、社會資本開展“投貸聯(lián)動”，合作設(shè)立科技股權(quán)基金等，為智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新注入“金融活水”。二是完善智慧農(nóng)業(yè)科技服務(wù)體系。加快智慧農(nóng)業(yè)科技大市場、高校院所技術(shù)轉(zhuǎn)移機構(gòu)、科技中介服務(wù)企業(yè)等主體的建設(shè)培育，并在已有農(nóng)業(yè)科技成果交易轉(zhuǎn)化與知識產(chǎn)權(quán)綜合服務(wù)平臺建設(shè)基礎(chǔ)上，搭建智慧農(nóng)業(yè)這一細分領(lǐng)域的交易服務(wù)系統(tǒng)平臺，通過市場化運作，提供技術(shù)評價、價值評估、成果拍賣、掛牌交易等“一站式”服務(wù)。三是構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系?；诋a(chǎn)業(yè)集群發(fā)展理念，布局建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)“裝備制造、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)服務(wù)、生態(tài)環(huán)?！毕嗳诤系漠a(chǎn)業(yè)體系，大力發(fā)展智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)傳感器產(chǎn)業(yè)、農(nóng)用軟件產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)、碳中和數(shù)字化產(chǎn)業(yè)等，培育一批具有全球競爭力、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈控制力的平臺型企業(yè)和鏈主企業(yè)，形成良好智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
 
來源于：智慧農(nóng)業(yè)期刊
 

嘉延（北京）環(huán)境科技有限公司致力于“植物生長可控環(huán)境”的技術(shù)研發(fā)和服務(wù)，秉承“自主創(chuàng)新、追求卓越”的理念，提供可靠的人工環(huán)境模擬調(diào)節(jié)技術(shù)。多年來，在人工環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域不斷深入探索，特別是在植物生長、組織培養(yǎng)、種質(zhì)低溫儲藏、植物補光以及其他特殊人工環(huán)境等方面提供整體解決方案。