除了很多人的固有印象之外,如今的农业正在发生着梦幻般的变化,比如利用人工智能精准养殖、控制无人机在空中喷洒农药、驾驶大型设备穿越平原等,我们已经实现了……
2024年政府活动报告提出大力推进现代产业体系建设,加快发展新生产力。农业作为第一产业,如何体现新生产力,进一步发展新生产力,推动农业现代化?新京报记者采访中国农业大学副校长林万龙表示,“新科技革命中,新生产力正在迅速改变农业的产业模式,未来将得到更广泛的应用。”这将会是有前景的,”他说。 ”
中国农业大学副校长林万龙/新京报素材图片
农业不再是人们想象的那样
现代农业是什么样子的?当农业的形象还停留在“返黄土归天”的时候,农业已经发生了翻天覆地的变化。
新生产力是一个新概念,但实际上,随着新科技革命的推进,农业生产方式和产业模式正在发生重大变化。 “重大突破点、跨学科和系统方法、传感技术、数据科学和信息科学、基因组学和精准育种、微生物组学。这些领域看似与陆地农业相去甚远,但实际上正在彻底改变现代农业。”
“种业是农业芯片,是现代农业发展的利器。随着生物、信息等技术的发展和应用,育种模式正在彻底改变。过去育种主要依靠育种者他们观察育种材料,利用经验、努力和耐心来确定哪些植物在田间生长良好,然后进行选择和继续培育。这种方法消耗了大量的人力、物力,和时间。 “需要10年甚至更长的时间,有时还需要一点点运气,”林万龙说,“但现在,随着生物学的进步,我们可以通过数字技术甚至人工基因,这种育种方法依靠分子设计和采用基于基因组选择模型和基因组定向转化技术的表型预测定制育种和智能决策:从精准育种到定制育种如果需要耐旱品种,就种植定制耐旱品种如果需要耐寒品种?我们精准培育抗寒品种。”
“许多新技术正在快速应用于动植物育种,改变传统育种模式,使育种成为可能。”林万龙说。更准确、更快。例如,以前种植一种新品种的粮食作物需要10年,现在只需3至5年。我们还有植物工厂,将不断缩短种植周期。在大田里,一年只能种植一两代,但在植物工厂里,可以繁殖五到六代,所以繁殖周期自然更短。 ”
智慧农田是什么样的?
当前,人工智能技术正在快速发展,在各个领域发挥着越来越重要的作用,计算能力正在成为新的生产力,但人工智能也能在传统农业领域发挥积极作用不是吗?
“智能化确实是农业发展的未来之一。”林万龙表示,智能化生产方式正在现实中落地,无论是林业还是养殖业。尽管完全无人值守的智能农场和牧场仍然很少见,但不可否认它们正在发生。
农田各处安装传感器,24小时监测每种作物,在后台第一时间反映水、肥、温度变化、病虫害爆发等情况,并按照设定的程序自动分配水和肥料。调节温度,无人机自动飞行,喷洒农药防治……
猪的人脸识别技术和设备在人脸识别普及之前就已经开始应用于牧场了,智能设备可以准确识别每只动物,知道它是否在吃喝,检查它的健康状况,你都能算出来。
“智能技术在农业中得到了广泛的应用。比如在牛、羊、养猪方面,我们已经有了很好的设备,比如动物监测传感器,可以实时收集动物数据。这些现在已经过时了。“这是一个实验。这些“不是实验室里的研究项目,而是市场上销售的产品。”林万龙说,“农场还有后台控制的除草剂、植保无人机,事实上,整个农业都在发生这种情况。”在日常农业生产中,从育苗到收获,都配备了完全无人值守管理的智能设备,设备正在迅速发展和完善,很可能在不久的将来广泛应用于农业生产中。到那时,农业生产将与现在完全不同。 ”
农业工厂的未来农业场景
农业和工厂看似无关的概念正在通过现代农业技术融合在一起。
目前,植物工厂技术发展迅速,在蔬菜生产、农作物育种等各个领域发挥着作用。林万龙说,“植物工厂技术目前已经非常成熟,有很多方面。”很多人都觉得植物工厂是可能的”。虽然只种植一些小叶类蔬菜,但水稻、玉米等大田作物也可以在植物工厂种植。例如,通常需要120天才能种植的水稻,在植物工厂只需60天左右即可种植。被培养于影响产量的重要因素有两个。一是环境,通常是天气。人们常说农业依赖天气,因为它受天气的影响很大。其次是植物的生长方式。在植物工厂中,您可以为您的植物创造完美的环境,以充分发挥其潜力并更快更好地生长。
“动物也是工厂,高层养猪在我们国家已经很普遍了,最高的有26层楼高,已经开始生产了。”“高层养猪是多领域技术成果的融合。事实上,它包含了工程、数学、信息科学、环境科学等多个领域的技术和设备。例如,在养猪场,无需人工观察的机器人巡检已经可以实现,这是不可能的“不仅劳动力投入减少,但劳动力成本也会有效降低,细菌入侵的效率会更高。”
在工厂里,除了种植、养殖之外,现代科技的进步让人工合成食品成为了现实,动物蛋白、植物蛋白、淀粉的合成等技术正在从实验室走向工厂。 “比如,2021年,中科院天津工业生物技术研究所开发了一种新的人工淀粉合成路线,该方法合成淀粉的效率约为玉米淀粉合成的8.5倍。理论上,1对于1立方米生物反应器的年淀粉产量相当于约5英亩玉米地。”
“基于大食品概念的未来农业正在逐步形成,它将逐步改变人类的饮食营养。植物工厂、植物细胞工厂、动物细胞工厂、微生物细胞工厂,它是基于化学合成、 ”林万龙说道。利用基因编辑、细胞培养、代谢控制、重组加工等技术开发多样化、个性化、营养健康的未来食品的生产模式是农业发展的趋势。更加多样化。比如针对特殊人群的特色作物种类很多,比如适合高血糖患者的水稻、小麦等,有些作物甚至可能针对他们的健康定制营养。数据可以满足每个人的个性化需求。 ”
未来农业将改变人类健康
农业作为第一产业,一般人很难理解,比如生态系统发展、造林减排固碳、养殖业减污减碳、渔业减排增汇等,在很多方面发挥着作用。它们都在未来的绿色可持续发展中占有重要地位。
“随着减重节水、绿色农作物生产、绿色种养循环、绿色产品产业等一系列技术的开发和应用,最终影响到绿色生态环境的建设和维护。”林万龙说:“值得注意的是,目前备受关注的生物制造技术与农业密切相关。生物制造涉及以微生物细胞和酶蛋白为催化剂合成化学品,并利用微生物细胞和酶蛋白转化合成能源化学品和材料。”生物质作为原料。” 、推动能源、化工新模式摆脱石化产业路线生物制造技术的发展有潜力从根本上改变传统制造业的生产模式,例如生物+医疗等新生产方式的运用、生物+化工、生物+能源、生物+轻工等这种方法催生了许多新产品,包括重组蛋白药物、生物喷射煤油和可生物降解塑料。 “它被视为有潜力引领第四次工业革命,未来前景非常广阔。全球生物制造产值预计将接近30万亿美元。”
“同时,农业与人类健康息息相关。林万龙介绍,人畜共患疾病的防控一直是公共卫生的重大挑战。许多危害严重的疾病最初都是由动物传播的。因此,近年来,这些年来,我国大力推动关卡设立和人畜共患疾病的预防和科学研究,通过疾病预防、检疫等各方面加强人畜共患疾病的预防。
现代生物学和医学的发展使农业更多地参与保护人类健康。林万龙说,“比如我们滁州基地,饲养了大量的猪,这些猪并不是用来生产的。”它不是用于肉类或养殖技术的开发,而是用于人类发育和疾病的研究,并拥有猪规模的基因编辑平台,能够研究器官移植等各个方面。 “人类和猪有着非常密切的关系,世界各地已经有猪心脏移植到人类身上的成功案例,而猪是研究人类疾病的代表性模式生物之一,所以这个领域的未来是很宽。”
新生产力需要新人才
从贫困到贫困,技术创新驱动的生产力新提高正在从各个方面改变传统农业模式,将科幻小说变为现实。
但农业的未来远不止于此。林万龙先生表示,“日本虽然是农业强国,但我们还不是农业强国。与世界农业强国相比,在很多方面还存在差距。我们必须通过传统的生产力提高来真正缩小这种差距。” “只有提升新素质,只有提高生产力,才能更快地实现建设农业强国和农业现代化的目标。”
如何提高农业新生产力?林万龙认为,人力资源开发是最重要的基础之一。
“人力资源是推动生产力新提高、农业现代化的关键,但未来需要什么样的人力资源?首先要思考的是,人力资源开发要针对什么样的业务?是不是?”新业务还是新业务?什么是传统业务?我们应该重点培养什么样的人才?中国技术是前沿还是传统?我们应该培养什么样的人才,创新还是平庸?我们要培养优秀的人才”林万龙说道。
对于如何培养这样的人才,林万龙说,“我们目前正在尝试很多新的方法。我们加强招生推广,提高生源质量,创新培养模式。比如,科技学院、由中国农业大学首创,具有在生产现场学习、实践、落地论文、发现和解决生产问题的能力,我们将超越学科,跨领域融合多个领域,构建新农业农业智能装备工程、兽医公共卫生、生物智能科学与工程、全球治理发展等理科专业体系,与信息学相结合,旨在培养理、医、工等多领域真正跨学科、创新型人才,而他们未来对农业的奉献,必然会为新的农业生产力提升提供主要动力。”
新京报记者周慧宗
编辑张树静校对刘宝庆
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