農業4.0是以物聯網、大數據、人工智能、機器人等技術為支撐和手段的一種高度集約、高度精準、高度智能、高度協同、高度生態的現代農業形態，是繼傳統農業、機械化農業、自動化農業之后的更高階段的農業發展階段，即智能農業。目前國內農業面臨著土地等資源約束趨緊、勞動力老齡化、農業生態環境壓力加劇等突出問題，迫使農業生物技術、信息技術、裝備技術創新步伐加快，傳統生產方式、經營方式和管理方式轉變，充分利用國家實施“互聯網+農業”行動計劃的契機，扎實推進中國向智能農業時代邁進。

作為一個農業大國，中國用世界10%的耕地、6%的淡水養活了世界20%的人口、提供了世界25%的糧食，但這一成果是由大量資源消耗和生態環境破壞換取而來，中國化肥的利用率僅為發達國家的1/2，單位面積的農藥使用量是世界平均水平的2.5倍，水資源的利用率僅為發達國家利用率的1/3。農業現代化短板依然存在，集中體現為勞動生產率低、土地產出率低、資源利用率低，導致生產成本居高不下、農業競爭力低、農民收入增長緩慢。對于資源稟賦本就不富足的中國來說，農業發展并不能依靠無止境的資源消耗，而是明顯受到資源的剛性約束，尤其是在城鎮化、工業化的大力推進下，傳統的生產要素資源如勞動力、耕地、水資源等被剝離至非農產業，而且在資源有限的情況下，中國的人口仍在不斷增長，對糧食、資源的需求量將更大。

中國農業在面臨資源環境和補貼政策嚴峻約束、價格“天花板”與成本“地板”雙重擠壓的形勢下，急需走一條以信息技術為核心的網絡化、智能化、精細化、組織化的發展道路，提升農業生產效率和增值空間。以智能農業為特征農業4.0發展模式能夠促使農業規模化、標準化、產業化發展，升級農業生產、經營、管理、服務的技術裝備，將潛在的生產能力挖掘出來并有效提升，這將是未來中國農業生產實現持續健康發展的有效途徑。

因此，科學定位當前國內農業的發展階段，明確中國在農業1.0到農業4.0之間所處的位置，提前謀劃、系統布局，制定適合中國國情的農業發展路徑，走出一條集約、高效、優質、生態、安全的現代農業道路，具有十分重大的意義。

2.從農業1.0到農業4.0

人類經歷了農業社會、工業社會，目前正處在信息社會階段。人類社會的發展，就是勞動者發揮聰明才智，不斷創造新的勞動手段(勞動工具)，去認識自然、適應自然和改造自然(作用于勞動對象)的過程，從青銅器到鐵器，從畜力到農業機械，從自動化農業到鼠標種田，都預示一個新時代的開始。在不同的歷史時期，人類社會通過使用不同功能的工具，來擴展和增強人類自身的功能，而這些工具本身也成為區分人類社會形態的基本標準之一，因此勞動工具的演變體現了農業1.0到農業4.0的演變。

01. 農業1.0——人力與畜力為主的傳統農業

1.0是人力與畜力為主的傳統農業，農業1.0是農業社會的產物。在農業社會漫長的發展過程中，人類最重要的勞動工具是用以開發土地資源的各種簡單手工工具和畜力，它們是對人類體力勞動的有限緩解，它并沒有從根本上把人類的生產活動從繁重的體力勞動中解放出來。縱觀人類農業社會的發展，盡管生產工具從早期的石器、青銅器發展到后來的鐵器，但從整體來講，在農業社會，生產工具仍然是初級的工具，生產工具只是人體局部功能的有限延伸。

農業1.0是以體力勞動為主的小農經濟時代，依靠個人體力勞動及畜力勞動，人們根據經驗來判斷農時，利用簡單的工具和畜力來耕種，主要以小規模的一家一戶為單元從事生產，生產規模較小，生產技術和經營管理水平較為落后，抗御自然災害能力差，農業生態系統功效低，商品經濟屬性較薄弱。

農業1.0時代，傳統農業技術的精華在國內農業生產方面產生過積極的影響，但隨著時代進步，這種小農體制逐漸制約了生產力的發展。這個階段主要以“產量高”為目標，雖然比起現在動輒成千上萬畝的農業項目來說大多還是小打小鬧，但卻為農業產業化奠定了基礎。可以說，農業1.0主要追求的是農業耕種技術的“專”。

02. 農業2.0——隆隆作響的機械化農業

以1765年蒸汽機的發明和使用為標志，人類社會的生產工具得到了革命性的發展，人類發明和使用了以能量轉換工具為特征的新的勞動工具，機器代替手工工具，標志著人類工業社會的開始。在300多年的工業社會歷程中，能量轉換的工具實現了機械化和電氣化2次歷史性的飛躍，對人類社會生產及生活產生了極為深遠的影響。與此同時，伴隨著工業革命的發展，農業機械化工具不斷出現，這直接催生了農業2.0，與農業1.0的手工和畜力工具相比，農業裝備開始在農業廣泛應用。

農業2.0是以“農場”為標志的大規模農業，是機械化生產為主、適度經營的“種養植大戶”時代。農業2.0也被稱作機械化農業，以機械化生產為主，運用先進適用的輸入性動力農業機械代替人力、畜力生產工具，改善了“面朝黃土背朝天”的農業生產條件，將落后低效的傳統生產方式轉變為先進高效的大規模生產方式，大幅提高了勞動生產率和農業生產力水平。

中國農業2.0時代以企業主為主體推動力量，農業產業化一方面保持了家庭聯產承包制的穩定，同時又通過延長產業鏈，發揮一體化組織的協調功能，在一個產品、一個產業、一個區域內形成了產品規模、產業規模和區域規模;另一方面在更大范圍內和更高層次上實現農業資源的優化配置和生產要素的重新組合，提高了農業的比較效益，有利于在家庭經營的基礎上，逐步實現農業生產的專業化、商品化和社會化。

這個階段以“產值高”為目標，主要表現在農副產品深加工企業或食品制造企業向產業上游延伸，或者農業生產企業向產業下游延伸，提供給市場的已經不是初級農產品，而是加工后的農副產品或者食品。像中糧集團、北大荒集團、華龍集團、金健集團、匯源果汁、國聯水產等都屬此類的典型企業。因此，可以說，農業的2.0時代其實就是“一產+二產”的主流時代，農業2.0追求的是農業產值的“大”。中國目前農業機械化水平已經達到65%，接近完成農業2.0，開始向農業3.0邁進。

03. 農業3.0——高速發展的自動化農業

農業3.0是農業專業化整合時代，專業化整合是市場經濟的產物，也可以說是全球化的產物。隨著計算機、電子及通信等現代信息技術以及自動化裝備在農業中的應用逐漸增多，農業步入3.0模式。農業3.0即信息化農業，是以現代信息技術的應用和局部生產作業自動化、智能化為主要特征的農業。通過加強農村廣播電視網、電信網和計算機網等信息基礎設施建設，充分開發和利用信息資源，構建信息服務體系促進信息交流和知識共享，使現代信息技術和智能農業裝備在農業生產、經營、管理、服務等各方面實現普及應用。與機械化農業相比，自動化程度更高，資源利用率、土地產出率、勞動生產率更大。

在“三率”大幅提高的基礎上，農業3.0產出的主要是優美的鄉村環境和可靠放心的農產品。政府不僅取消了存在了幾千年的農業稅，而且直接利用財政資金改善了農村的道路、水電、村容村貌等硬件環境，全國范圍內的知名新農村、新社區、美麗鄉村、五星級農家樂、休閑農業示范點、鄉村旅游名村等如雨后春筍般崛起。可以說，農業的3.0時代其實就是“一產+三產”的主流時代，農業3.0追求的是經營模式的“新”。

從國內情況看，農業3.0已經在萌芽，按照70%的覆蓋率，預計2050年可完成農業3.0。農業3.0以單一信息技術應用為主要特征，近幾年，國內農業互聯網、農業電子商務、農業電子政務、農業信息服務取得了重大進展。

04. 農業4.0——以無人化為特征的智能農業

農業4.0是資源軟整合的農業，互聯網時代，農業通過網絡、信息等進行資源軟整合，在物聯網、大數據、云計算、人工智能和機器人基礎之上形成智能農業。農業4.0是利用農業標準化體系的系統方法對農業生產進行統一管理，所有過程均是可控、高效的，真正實現無人化作業;農業服務提供者與農業生產者之間的信息通道通過農業標準化平臺實現對等連接，使整個過程中的互動性加強。農業4.0可以通過網絡和信息對農業資源進行軟整合，增加資源的技術含量，提升農業生產效率和質量。

農業4.0是現代農業的最高階段。農業4.0中現代信息技術的應用不僅僅體現在農業生產環節，它會滲透到農業經營、管理及服務等農業產業鏈的各個環節，是整個農業產業鏈的智能化，農業生產與經營活動的全過程都將由信息流把控，形成高度融合、產業化和低成本化的新的農業形態，是現代農業的轉型升級。

土地生產的成果不再是化肥農藥超標、普通的農產品，更多的是質量、產量的提高，使其成為更接近自然的無公害產品。因此，農業4.0是現代農業的最高階段，是無人化智能農業的集中體現，隨著技術的進步，可能會出現農業4.0的初級、中級、高級和終級等不同時期。

農業4.0是智能化技術在農業全領域、全產業、全鏈條的應用，體現的是無人化智能應用的“廣”。農業4.0目前全世界范圍看，是小荷才露尖尖角，是某個領域、某個環節、某個局部地點開展了科學實驗，中國進入農業4.0的時間可能要到2070年之后。