2020年中央一號文件指出，要加強現代農業設施建設，依托現有資源建設農業農村大數據中心，加快物聯網、大數據、區塊鏈、人工智能、第五代移動通信網絡、智慧氣象等現代信息技術在農業領域的應用。近日，中央網信辦、農業農村部、國家發展改革委、工業和信息化部聯合印發《關于印發〈2020年數字鄉村發展工作要點〉的通知》，明確提出要加快構建以知識更新、技術創新、數據驅動為一體的鄉村經濟發展政策體系，加快以信息化推進農業農村現代化。

智慧農業是現代信息技術與農業生產、經營、管理和服務全產業鏈的“生態融合”和“基因重組”，是信息技術、農業技術與裝備技術對區域農業資源、生產、市場的重新優化配置，是現代農業發展的一種新業態。以智慧農業、數據農業和精準農業為代表的新一輪農業技術革命將使農業生產經營活動進入智能化、集約化、高效化和個性化發展階段，從根本上改變農業社會組織體制和管理模式，促進形成大幅度提高農業生產力、資源利用效率和實現農業可持續性的綜合性解決方案。

中國農業大學人文與發展學院教授李建軍認為，推動智慧農業科技創新不但需要重視跨學科、跨行業的知識交流和技術集成以及人才培養，更需要智慧農業創新者和管理者具備良好的技術技能、管理經驗和生態與環境意識，樹立高度的社會責任感。中國農業大學信息與電氣工程學院教授李道亮認為，發展智慧農業，應避免誤區，加大技術研發力度、鼓勵大型工業企業介入、加大大規模試驗示范、創新產學研用體系、鼓勵市場化機制與模式探索。

智慧農業的基本內涵是什么？

智慧農業是移動互聯網、物聯網、大數據、云計算、空間信息技術與智能裝備等新一代信息技術與現代農業融合的產物，是現代信息技術與農業生產、經營、管理和服務全產業鏈的“生態融合”和“基因重組”，是信息技術、農業技術與裝備技術對區域農業資源、生產、市場的重新優化配置，是現代農業發展的一種新業態。

智慧農業的特征主要表現在以下幾個方面：

一是農業生產要素數字化、在線化。利用先進傳感技術、智能處理及遠程控制等物聯網技術，實現農業生產全過程精準控制和自動化作業，提高產品質量和生產效率，節省人力成本，減少資源浪費。

二是農業決策大數據化、智能化。基于生產過程的海量數據，充分利用大數據技術和人工智能技術，對數據進行加工整理，形成專家知識庫，產生最優化決策，保障農業生產全過程決策數據化、智能化。

三是全天候服務個性化、針對化。通過建設農業云計算平臺和區域化模塊，使農業系統具備自主運算能力，提高農業系統運算速度，快速得到反饋結果。智慧農業系統可以全天候在線服務，很大程度上提高了智慧農業系統的實用性和針對性。

四是農業管理信用化、安全化。農業生產中食品安全溯源和大量的數據信息十分重要，區塊鏈技術基于其“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”等特征，奠定了堅實的“信任”基礎，使農業管理信用化、安全化。

五是全區域智慧化、泛在化。智慧農業在全過程、全區域都使用信息化技術手段代替人力勞動，以科學、智能化的方式進行農業生產經營，進而擺脫傳統生產的弊端，提高農業生產效率和產品品質。

01

智慧農業的建設內容

一是建立以現代科技為支撐的農業生產體系。開展高效的農業環境信息感知、傳輸、監測和控制系統建設；創建以農情監測、高效管理和自動收獲為一體的自動生產模式，提高種植業生產全過程的智慧監測和管理；利用5G技術和物聯網等現代信息技術實現智能化和規模化生產；積極推進全球定位系統、地理信息系統等現代信息技術在智慧農業生產中的應用，提高農業裝備的現代化和智能化；同時推進畜禽與水產養殖產業的智能化養殖建設，實現養殖環境的科學管理、智慧控制和精準運行。

二是建立智慧流通體系。在生產環節對農業生產對象及生產環境實時監測，及時調整農業作業流程；在農產品流通環節將電子商務與冷鏈運輸相結合，推進冷鏈運輸在農業流通環境的應用。引入物聯網標識技術，建立農產品生命周期檔案；推進農產品質量安全追溯管理平臺的建設，實現農產品信息的在線化、可視化管理；完善農產品質量安全監督、管理、預警體系，切實保障農產品質量安全。開展電子商務技術培訓，推廣物聯網技術在農戶中的使用；協調相關部門建立完善的農產品物流、倉儲、金融體系，利用現代信息技術推進農產品流通系統的進一步發展。

三是構建智慧管理與服務體系。加強對種植業、畜牧業和農業裝備制造業的監測和調度，推進農業產業數字化、智能化和集約化生產；加快建設農產品質量安全信用體系，建立健全農業生產規范化管理，提高政府主管部門在生產決策、指揮調度等方面的監管力度。強化互聯網平臺在農產品生產、流通中的重要作用，促進傳統農業服務模式由公益服務向市場化、多元服務轉變，使農民通過互聯網掌握農業生產、銷售相關數據，從而有利于農民結合實際情況決定農業生產的重點。

02

智慧農業推動新一輪農業技術革命

自2000年以來，互聯網、大數據、云計算、人工智能、無人機和機器人等新興技術在農業中的應用和集成創新，正在徹底改變現代農業的總體圖景，推動新一輪的農業新技術革命。智慧農業、數據農業和精準農業等新術語被用來概念化這場農業新技術革命的總體特征。諸多研究文獻通常將這場新技術革命視為繼植物育種和遺傳學革命之后出現的又一次農業綠色革命，強調其對農業生產、食品供給和社會生活的全方位影響，預言其將徹底改變現代農業的生產經營方式、資源開發與管理模式，使農業生產經營活動進入智能化、集約化、高效化和個性化發展階段，進而從根本上改變我們對農業、食品和自然的理解與文化觀念，改變與農業和食品相關的社會組織體制和管理模式。

20世紀60年代出現以矮稈品種為代表的第一次綠色革命，通過育種技術創新和化肥、農藥等技術創新成果的集成應用，大幅度增加了糧食單產，緩解了全球人口急劇增長與糧食生產能力不足、食品短缺與饑荒等最為迫切的現實問題，并因此強化了以科技創新增加糧食生產和食品供給的生產主義主導的農業范式。但這種農業范式在創造諸多現代農業奇跡和發展神話的同時也產生了諸多嚴重的負外部性問題，如環境污染、水土資源流失、農業生物多樣性減少等，讓農業的可持續發展成為更值得關注的重大問題。

20世紀80年代后期出現的以動植物轉基因技術創新為核心的第二次綠色革命，雖然預示著糧食增產和投入品減少等巨大潛力，但也因其可能存在的生態風險、食品安全和商業操控等種種問題，并未形成專家們所預期的美好結果。而基于數據科學、人工智能和生物科技等新興技術與農業的深度融合，則可能結合生產性更高的農作物品種和基于數據的決策支持系統來實現農業的綜合性集成管理，打造系統性的可持續、集約化的農業新范式，形成大幅度提供農業生產力、資源利用效率和實現農業可持續性的綜合性解決方案，以產生更好的經濟效益、生態效應和社會效果。

03

智慧農業將為全球農業提供全新的集成性綜合解決方案

隨著全球人口增長、全球消費者對食品需求的增加和質量品種的關注，資源短缺問題以及氣候變化對農業生產經營活動的多層面影響日益凸顯，全球農業生產正逼近生態極限，迫切需要全新的集成性的綜合解決方案。智慧農業必將成為下一次農業革命的生長點。

智慧農業的關鍵技術包括物聯網、大數據、云計算等使能性技術，通過收集土壤、氣象和動植物相關的巨量數據來對整個農業生產經營過程進行智慧化管理，以精準高效地利用水肥資源和動植物生產潛能，實現農業綠色發展和高質量發展。智慧農業是數據科技創新的新場景，其與農業經濟的深度融合不僅會整體改寫農業創新的新范式，而且將引發使用數據分析平臺、云連接和多個數據分層模型的數據革命，成為數據科學、人工智能和區塊鏈等新興技術創新的新動能。世界主要農業創新國家及其商業機構正在通過各種科技創新計劃探索將物聯網、大數據等新興技術手段導入農業新戰略，以期通過“新一輪綠色革命”探索精準種養業的新模式和新業態，改變農業經營和食品生產方式。

智慧農業是通過綜合應用包括計算機和移動終端、云計算、互聯網、物聯網、大數據等現代信息通信技術，自動、精準、高效地收集、提取并加工農業大系統的數據，借助于機器學習等人工智能技術快速形成知識體系，實現優質高效、節能環保、生態安全的現代化農業生產目標。基于大數據平臺之上的集約化農業生產經營體系，讓各類數據“孤島”相互聯通，形成可持續發展的綜合效益。智慧農業起始于農業機械的信息化，實現的技術手段和基礎平臺也有賴于信息技術和數據科學的不斷突破，但其創新發展的根本卻在于對動植物生產與水土資源、環境之間的復雜關系和生態聯系的理解，這是巨量農業數據能否成功轉化為農業創新資源和智慧農業實踐的知識基礎和關鍵所在。

智慧農業作為技術密集型的集約化的農業創新體系，需要信息基礎設施和數據技術手段支撐，更需要農業科學和生態科學的基礎研究和理論突破。智慧農業作為數據科技創新與農業經濟深度融合的產物，其創新發展的重要動力有賴于數據科技與農業科學、生態科學、基因科技技術、農業經濟和社會科學知識與理論的集成整合，只有與個體動植物的基因組學、轉錄組學和微生物群等分子信息結合時，新穎的機器學習和數據挖掘技術才可能促進精準農業目標的實現。推動智慧農業科技創新必須重視跨學科、跨行業的知識交流和技術集成，也必須重視跨學科、復合型農業人才的培育和基于數據科學的農業推廣服務體系的建設。

04

智慧農業創新生態對實施者和管理者提出新要求

智慧農業提供了以更少的投入生產更多產品的技術解決方案，將增強食品安全和植物健康，使耕作方式更可持續，進而引發更廣泛的社會變革。智慧農業影響農戶和農業生產經營者的田間和養殖場的作業習慣，催生新的農業生產經營模式，因而需要智慧農業創新者和管理者具備技術技能、管理經驗和生態與環境意識，高度關注并尊重智慧農業創新生態的多樣性。智慧農業創新生態既可能包括基于人工智能、云計算和機器人技術形成的地區性的“大型”智慧農業綜合體，也可能包括由農戶或鄉村社區主導的“小型”智慧農業技術體系等多種形態，它們都可能成為具有適應性和獨特作用的可持續的智慧農業選項和創新網絡。我們只有尊重智慧農業創新生態的多樣性，以及各種智慧農業系統的共生關系，才可能真正以負責任的創新態度，為構建人與自然和諧共生的現代化奠定穩健而可靠的物質和技術基礎。

智慧農業正在成為新一輪農業技術革命的引爆點，其革命性影響正在逐漸超出農業領域，對鄉村社會發展、城鄉關系以及食品供應鏈和價值鏈等產生多層面影響，甚至改變農業的性質以及農民和作物與牲畜的關系，并要求我們重構農業與自然生態系統的關系。智慧農業創新的推動者和管理者必須樹立高度的社會責任感，自覺踐行負責任的智慧農業創新，通過各種策略包括前瞻性預判和情景構建評估智慧農業技術創新對各種規模的農場、農業生產和食品供應鏈與價值鏈，以及對鄉村社區和城鄉關系的整體影響，系統考慮智慧農業創新的包容性和公平性問題，以使智慧農業創新能夠應對各種挑戰并具有適用性和可持續性。

我國作為農業大國，農業生產形式已由粗放型向集約型轉變，生產結構不斷調整升級，生產水平不斷進步。但仍存在生產規模較小，生態環境惡化，勞動力老齡化嚴重，勞動生產率、農業生產效率以及資源利用率較低等問題，探索生產集約、產出高效、環境友好、產品安全的現代農業道路是解決這些問題的根本途徑。要實現集約高效，發展智慧農業是有效途徑和發展方向。針對目前我國農業發展現狀，黨的十八大提出了“工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展”的戰略部署。當前，我國在農業現代化方面仍面臨較大挑戰，其中農業信息化是農業現代化的重要目標，智慧農業是農業信息化的高級階段，農業現代化對智慧農業提出了更高要求。同時，中共中央、國務院印發的《關于實施鄉村振興戰略的意見》中指出，要推進我國農機裝備產業轉型升級，優化農業從業者結構，大力發展數字農業，實施智慧農業林業水利工程。無論是從我國國情還是政策導向來看，發展智慧農業已是大勢所趨。

05

智慧農業發展的基本路徑

大力加強農業生產集約化、組織化，大力推進裝備化和設施化。農業生產裝備化是基于傳統農業發展起來的，是指利用各種農業智能設備裝備農業，使用現代農業機械取代人力和畜力作業，從而進入機械化主導的農業生產階段。農業生產裝備化促進了生產力的極大發展，提高勞動生產率，顯著降低勞動強度和生產成本，推動農業生產逐步向依靠農業機械等技術的集約型生產模式轉變。

大力加強農業裝備的數字化改造，推進裝備數字化。裝備數字化是指在傳統農業機械裝備基礎上引入信息技術，形成具有自動控制功能的各類農業機械裝備。裝備數字化使裝備精準作業成為可能，為推動農業自動化生產提供了有力保障，有利于節約生產資料，實現土地利用率最大化。農業裝備的數字化是改變傳統農業機械生產方式、提高農業生產競爭力的重要手段，是實現智慧農業生產高度精準化、自動化的基礎。

大力加強農業物聯網發展，推進裝備網聯化、在線化。裝備網聯化是運用物聯網技術實現農業全程智慧生產、收獲的典型應用，是指通過運用各類視覺采集終端、無線傳感器、射頻識別等感知設備，獲取農業生產過程中的現場信息，并按照約定的協議，實現農業產前、產中、產后等相關信息的可靠通信和傳輸，將傳統的農機裝備升級為具備計算、通信、控制能力的新型智能裝備。實現農業裝備和互聯網相互關聯，最終形成可定位識別、監控跟蹤以及智慧管理的巨大智能化網絡，這也是進行精準作業的前提。

大力加強農業大數據和人工智能發展，推進農業決策大數據化、智能化。決策大數據化、智能化是智慧農業發展的高級階段，是指采用人工智能、大數據、物聯網、5G、機器人等新型信息化技術，獲取并分析農業生產中的海量數據，由云管控平臺自主計劃和決策，并由裝備自主完成農業生產全過程，實現以機器為核心、數據為驅動的一種新型農業智能化生產模式，這也是智慧農業的終極形態。

大力發展農業裝備智能化和農業機器人，努力推進作業精準化、自動化。作業精準化是我國智慧農業發展的必由之路，是指利用3S技術、物聯網、人工智能、智能裝備、機器人等現代化技術手段，實現對農業生產過程的精準控制，并對動植物生長狀況進行精準監測。結合人工智能、大數據和云計算等先進技術，實現精準定位、精準施肥、精準變量投喂、精準噴藥、精準播種、精準收獲。農業生產作業的精準化提高了作業效率、作業質量和農作物產量，是智慧農業發展的必經之路。

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智慧農業推進建議

加大技術研發力度。政府部門應在全國層面設立智慧農業發展專項資金，將智慧農業建設和發展經費納入財政資金預算，明確資金使用時各區縣等財政配套比例，發揮智慧農業專項資金的放大和引導作用。各省市應從實際出發，加大智慧農業相關新型技術研發力度，攻克核心技術。

鼓勵大型工業企業參與。政府部門應鼓勵互聯網、通信、物流等龍頭企業加快融入智慧農業建設。充分利用這些企業技術、資源，將互聯網工具滲透農業生產全過程，激活農業生產力，帶動智慧農業快速發展。

加大大規模試驗示范。在當前智慧農業效益不明顯、農民收入不高、市場信息化運作欠佳的情況下，公益行業的加入將促進智慧農業的發展。因此，建議國家相關部門基于我國農業現代化發展需求，基于“發展需要、技術可靠、示范性好”的原則，實施一批影響深遠的智慧農業示范工程，加快推進國家級重點智慧農業示范基地建設，促進智慧農業跨領域交叉快速發展。

創新產學研用體系。針對我國智慧農業發展需求，政府應加強科研高校、科研機構在智慧農業科研方面的投入力度，健全產學研用培養體系，開展農業人才、新型職業農民、農業經紀人等農業從業者科普、教育、培訓工作，加快培養大量復合型人才。

鼓勵市場化機制與模式探索。政府部門應針對智慧農業的市場發展需求及方向進行宏觀指導，以國家政策帶動農業高效益發展，建立政府部門支持、科學技術支撐、企業參與運營的運行機制。借助人工智能、大數據等信息技術，打破智慧農業市場發展的時空限制，開辟農業新市場，實現智慧農業市場多元化發展。

內容來源：《國家治理》周刊5月丙

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