人工智能賦能千行百業，“AI+”新場景層出不窮。當最前沿的技術與最古老的農業相遇，會激蕩出怎樣的變革?2024年6月9日，2024年生物光學與智慧農業國際論壇在廣州召開，來自日本、美國、加拿大、新加坡等國家的200多名專家、學者和企業代表共聚一堂，現場探討了生物光學與智慧農業的跨界融合之道，深入交流智慧農業發展理念和經驗，并就全球智慧農業的前沿技術和未來趨勢展開了一場巔峰對話。

跨界融合，共謀智慧農業未來

據國際咨詢機構與市場預測，2015—2025年全球智慧農業市值將達到683億美元。作為光電技術和人工智能技術的融合體，隨著生物光照與先進傳感技術、通訊和網絡技術，人工智能和其他數字技術的深度融合，生物光學為智慧農業和設施農業提供了新機遇，也為食物安全和農戶增收貢獻新科技力量。

“目前，智慧農業正處于一個探索、發展階段，它的最大的特點就是跨界融合。”中國農業機械化協會會長劉憲介紹。生物光學為智慧農業的發展提供了強有力的技術支撐，而智慧農業在通過集成現代科技手段，實現了農業生產的智能化、精準化和高效化。生物光學與智慧農業的結合，是一次跨界融合的積極探索，必將催生新的業態，促進新的發展，加快形成農業新質生產力。

近十年來，我國在農業生物光學領域研究取得了重大進展，在種植、養殖、水產等領域，均得到了廣泛應用，特別是在植物工廠和溫室補光方面，通過高效的LED生物光學應用，可為植物生長創造理想的環境，大幅度的提升作物的產量和品質，同時，降低能耗和環境的影響，實現農業生產的綠色低碳和可持續發展。

“當我們聚焦于跨界融合，智慧農業所帶動的，不僅僅是一個產業的變革，更是整個社會經濟結構的優化。”中國農業工程學會秘書長、主編王應寬認為，隨著智慧農業新興市場的拓展，新的就業機會、新的業態、新的商業模式、新的消費體驗都會源源不斷涌現。

生物光學技術以其獨特的光譜特性和生物學效應，為作物生長提供了全新的解決方案。“我國設施蔬菜栽培不能走歐美國家的加溫高能耗栽培之路，只能發展低成本節能設施園藝生產模式。”中國工程院院士、浙江大學教授喻景權說。

“據報道，日本大部分植物工廠是沒有盈利的。每生產100克生菜約要6元，零售價100克10—12元，比傳統種植售價貴10倍以上。每10度電生產1公斤左右的蔬菜，耗能巨大。”中國工程院院士李天來表示，可通過優化作物種類和品種、優化光照系統和營養液供液系統來推進植物工廠節能化發展，通過降低廠房建造成本、降低光照成本、降低栽培床成本，降低植物工廠生產成本，增加農戶收益。

前沿技術，AI重塑現代農業

AI時代，如何高效種養?

在種植領域，AI草莓、AI番茄、AI菠蘿、AI水稻等已有成功探索。AI結合遙感、地理信息系統(GIS)等手段，可以分析土壤質量、水分含量、植被覆蓋等數據，對農田進行全面監測;通過傳感器和監測設備，還可以實時監測濕度、溫度、光照等，并自動調整灌溉和施肥時間和劑量;還能通過圖像識別、聲音識別等，協助進行病蟲害的早期監測預警、診斷和防治。

在養殖領域，AI技術讓養豬更智能。通過“豬臉識別”建立“豬檔案”，了解每一頭豬從出生到生長、檢疫、屠宰、加工、運輸直到銷售的整個過程，既能全程追蹤溯源，又能幫助養殖業解決人員管理問題。“豬臉識別”技術能鎖定每頭豬，記錄并分析它的相關數據，如父母代、品種、重量、運動量、此前進食量等，從而實現精準飼養。

“智能化養殖以智能裝備、物聯網、互聯網、大數據和人工智能技術為核心要素，通過這些設備感知采集數據，最終實現精準的環境管控、飼喂、監管等。”華南農業大學、農業農村部華南熱帶智慧農業技術重點實驗室主任肖德琴介紹。

“2020年到2040年可以稱為AI周期，14億飯碗如何牢牢端在中國人手里，需要用生產效率、能源效率、勞動效率的定量翻倍增長實現真正的技術突破。”中國農業大學教授、國家中藥材產業技術體系智能化管控崗位科學家賀冬仙強調，要為農業生產的新質生產力插上科技騰飛的翅膀。

我國智慧農業技術不斷迭代演進，從最簡單的機械化到數字化、自動化，再到智能化。“要加強AI在農業上的應用，按照技術攻關、產品研發、集成應用、引領農業、培育產業的路徑去發展。”中國工程院院士、國家農業智能裝備工程技術研究中心首席專家趙春江建議，農業實際生產情況非常復雜和多樣，如果完全靠人工智能成本很高，可以重點關注混合增強智能。

中國農業大學三亞研究院黨委書記、院長馮偉哲認為，智慧農業應用物聯網、大數據、人工智能等技術，結合現代生物技術和先進的種植與養殖技術，推動農業資源、生產環境、設施裝備等生產要素的在線化、數據化和網絡化，實現對農業生產經營管理的全面感知與智能決策，提高我國農業勞動生產率、資源利用率、土地產出率。

“AI是工具，如何結合智慧農業，需要研究開發眾多數字化感知與認知的新型傳感器，需要大力研究建立農業生物與自然人工復雜環境交互作用的數據模型，還需要研究開發或整合相關的機械化、自動化設備與裝置，實現AI系統的數字化融合，從而構建一個智慧農業系統平臺。”中國農業大學教授黃之棟說，只有這樣才能實現融合AI技術構建的智慧農業生產系統，實現綠色、節能、優質、高產、高效和節約資源的目的。

廣東先行，積極推動智慧農業高質量發展

廣東地域廣闊，資源稟賦優越，農業品類眾多，為智慧農業發展提供了廣闊的應用場景。

早在2020年，廣東就在增城建設了全球第一個水稻無人農場。走進該無人農場，從耕整土地到播種插秧，從水肥管理到收割運糧，全程都由無人駕駛的現代化機械自動完成，農機好似裝上了智慧“大腦”。“無人農場突破了四大關鍵技術，包括數字化感知、智能化決策、精準化作業和智慧化管理，實現了五大功能，包括耕、種、管、收，生產環節全覆蓋，機庫、田間轉移全自動，自動避障，自動停車保安全，植物生產過程實時全監控和智能決策精準作業全無人。”中國工程院院士、華南農業大學教授羅錫文介紹。

此外，以大疆、極飛為代表的科技企業，積極探索智能農機技術自主研發的多光譜無人機技術，在農業航空領域成績斐然。以智能化生豬養殖為代表的裝備技術，實現種豬智能選育，生豬精準飼喂，生產環境調控和數據的可溯源，大幅提高養殖水平與生產效率。以澎湖號、精銦一號等為代表的大型深遠海養殖裝備陸續下海，搭載應用水質在線監測系統，飼料智能精準投喂系統和水上水下的視頻監控系統，實現數字化健康養殖。

今年，廣東多地先后推出AI產業化應用，如四會蘭花“蘭先生”、高州荔枝“高智荔”、徐聞菠蘿“菠蘿君”、恩平水稻“恩小氧”等，通過AI科技與具體產業結合，全力服務鄉村產業現代化發展。

“近年來，廣東瞄準農業現代化的主攻方向，著力提高農業生產智能化水平，取得顯著成效。”廣東省農業農村廳黨組書記、廳長劉棕會說，廣東積極謀劃和推動智慧農業高質量發展，計劃建設一批智慧農業產業園，把智慧農業的應用場景基地化、園區化、定制化，進行集成式創新。同時推進若干個現代農機高端裝備制造創新園建設，打造研發、中試、生產、應用、推廣和服務于一體的平臺，為加速建設農業強省、推進鄉村全面振興提供堅實基礎。

據悉，本次會議由中國農業機械化協會、中國農業大學、廣州光亞法蘭克福有限公司共同主辦，中國農業機械化協會智慧農業發展分會承辦，中國農業工程學會、農業農村部設施農業工程重點實驗室、廣東省農業技術推廣中心協辦，廣東省農業農村廳、華南農業大學、北京潤生農村發展工藝基金會支持。本次論壇設置了五個分會場，圍繞“智慧農業發展”“生物光學與植物工廠”“設施農業智慧化發展”“設施園藝智慧化發展”“智能農機與無人化農場”五個主題開展，線上同步直播。

來源：南方+