姚國章
人工智能(AI)作為引領新一輪科技革命和產業變革的戰略性技術,以其強大的數據感知、分析決策與自主執行能力,在推動農業現代化進程中展現出巨大潛力。在當前這個數字化、智能化快速推進的時代,要準確把握AI賦能農業的發展趨勢,剖析當前面臨的關鍵挑戰,科學謀劃未來發展路徑,確保發展成果惠及全體農民,為加快建設農業強國提供堅實的科技支撐。
我國農業AI發展現狀
2025年中央一號文件將“發展農業新質生產力”作為重點任務,強調加快發展生物育種技術、無人機技術、人工智能和數字技術等,保障國家糧食安全。2025年《政府工作報告》提出:深入實施“人工智能+”行動,推動AI與實體經濟和傳統產業深度融合,提升傳統產業效率和競爭力。2024年,農業農村部印發《全國智慧農業行動計劃(2024—2028年)》,提出組織實施智慧農業3大行動,通過政策拉動、典型帶動、技術驅動、服務推動,形成一批可感可及的工作成果,加快推動智慧農業全面發展,有力支撐農業現代化建設。
農業AI的應用領域十分廣泛,主要包括智能種植與農機裝備、智能養殖與漁業管理以及農產品電商與智慧物流等領域。智能種植方面,四川成都高科技溫室中的AI機器人已將病蟲害識別準確率提高到80%以上。2023年全國主要農作物耕種收綜合機械化率已達73%,智能插秧機實現20%的效率提升。智能養殖與漁業管理方面,華為推出“智慧養豬方案”,利用AI實現養殖業的智能化、無人化。在農產品電商與智慧物流方面,抖音電商助力銷售農特產訂單量大幅增長,直播帶貨模式縮短“田間到舌尖”的距離。重慶“農品匯”平臺利用AI技術促成交易,幫助農民增收,成效十分明顯。
為助推農業AI高質量發展,科研機構與科技企業也開展了一系列實踐。中國農業科學院與阿里巴巴聯合開發智能育種平臺,利用AI算法管理育種大數據。中國科學院院士李家洋提出“智能創制智能品種”概念,整合生物技術、信息技術和AI。海南崖州灣國家實驗室與上海人工智能實驗室發布“豐登”大語言模型,賦能農民和研究人員,正在激活大模型賦能傳統農業的強大活力。
從市場規模與發展態勢上看,2021年中國“AI+農業”市場規模約為685億元人民幣,2024年近1000億元。機器學習是增長最快的領域,“AI即服務”已成為最大細分市場。農業AI市場成為AI應用的主戰場之一,當前處于快速增長期,專業AI服務提供商生態系統日益壯大,推動農業AI的廣泛應用。從全國范圍來看,AI正在驅動農業逐步邁入以數據驅動、模型決策為核心特征的新階段,讓農業煥發出蓬勃的生機。
我國農業AI發展面臨的挑戰
高投入與經濟效益難以平衡。中國農業以小而分散的家庭經營為主,農業AI設備的初始高昂投資成本,是阻礙中小農戶廣泛采用的主要障礙。
農村數字基礎設施建設不夠完善。盡管農村地區4G/5G網絡覆蓋取得進展,但農產品進城仍面臨“網絡、物流‘最先一公里’難題”。部分地區存在電力供應不穩定和對云服務需求有限的問題,影響AI設備的部署和運行。此外,農民數字素養普遍不高,這也會限制對AI技術的有效利用。
數據基礎薄弱。當前,農業數據存在數據匱乏、碎片化和不一致性的情況,缺乏統一標準和互操作性,易出現“數據孤島”現象。數據質量的參差不齊,會影響AI模型的訓練和決策精度,數據共享障礙會進一步限制數據價值的充分利用,影響管理和決策。
人才短缺與農民數字素養待提升。我國AI人才短缺問題十分突出,預計到2030年缺口將達到400萬人左右。諸如農產品電商等領域也存在優質主播人才匱乏的問題,這會進一步影響新技術與農業實踐的深度融合。此外,農民對AI的接納程度有限,技術應用能力缺乏成為較大的瓶頸。
促進我國農業AI發展的對策建議
完善頂層設計與強化政策支持。一是研擬“十五五”“AI+農業”計劃。將AI作為鄉村產業振興的關鍵性技術,搶抓“十五五”農業轉型升級的重要窗口期,借鑒“衛生健康行業人工智能應用場景參考指引”等做法,發布農業AI場景指引。二是健全財政激勵機制。政府可通過補貼、稅收優惠等政策,加大對AI農業設備購置的定向補貼力度,探索建立租賃或共享平臺,降低農民前期投入。
夯實數據基礎與健全治理體系。一是完善農業大數據平臺。進一步完善國家農業農村大數據平臺,制定統一數據標準和編碼規范,推動數據互聯互通,打破“數據孤島”,為AI模型提供高質量數據支撐。二是建立數據安全機制。建立健全農業數據分級分類保護框架,確保敏感信息傳輸安全加密。明確數據所有權、使用權和收益分配機制,平衡數據價值挖掘與隱私保護。
加快農村數字基礎設施建設。一是提升網絡覆蓋質量。加大農村地區5G網絡、光纖寬帶投入,確保穩定、高速網絡連接。鼓勵電信運營商提供面向農業的定制化網絡服務。二是推動邊緣計算與物聯網技術。大力推動邊緣計算在農業領域應用,實現數據本地處理和分析。加快農業物聯網傳感器研發和普及,形成智能感知網絡。
加強農業AI人才培養,破除發展短板。一是構建人才培養體系。將培養一支高素質的農業AI人才作為“重中之重”。鼓勵高校開設農業AI相關專業,加強產學研合作,培養復合型人才。二是促進學科交叉融合。打破學科壁壘,設立“農業AI”交叉專業或實驗班,融合農學、計算機科學、工程學等多學科知識,為學生提供全面的知識體系。三是建設校企共建實踐平臺。建立智慧農場實訓基地、聯合實驗室等,讓學生參與無人機植保、智能灌溉等真實場景項目,增強學生的實踐能力和解決實際問題的能力。四是強化人才留存措施。提高科技人才待遇,完善鄉村創業支持政策,吸引和留住人才,促進農業AI產業的可持續發展。建立健全激勵機制,激發人才的積極性和創造力。
提升農民數字素養,發揮民間高手示范效應。開展定制化AI技術培訓,推廣用戶友好型應用界面,方便用戶實際操作。通過示范農場和成功案例分享,增強農民對新技術的信任和采納意愿。
促進技術轉化與創新應用。一是鼓勵定制化解決方案。鼓勵科研機構與農業企業合作,共同開展技術研發和應用試點。設立技術轉化基金,支持科研成果商業化,加速創新成果向生產力轉化。二是打通產學研用鏈條。針對小農戶分散經營特點,開發定制化、模塊化、成本效益高的AI解決方案。通過“AI即服務”模式,降低小農戶技術獲取成本。
深化國際合作與交流。深化農業AI領域的國際交流與合作,引進國際先進的AI技術、人才和管理經驗,參與國際標準和倫理規范的制定,共同應對全球糧食安全和可持續發展的挑戰。
大力發展農業低空經濟。一是拓寬低空物流應用場景。以山區山貨下山為重點,逐步普及山區低空物流應用,提升效率,降低成本。二是加快農用低空飛行器研發。開發適應我國農村實際、價格適中、操控簡單、以滿足山區物流和化肥農藥噴灑等為主要用途的飛行器。
加快創新型農用機器人的開發與普及。一是全面布局農用機器人。以做大做強農用機器人產業為出發點,構建農用機器人產業發展生態,促進政、產、學、研、用等各方主體深度融合。二是加快農用機器人專業隊伍建設。從農用機器人研發、生產、銷售、使用以及專業服務等多個角度,培養一支適合我國農業農村發展需要的機器人隊伍。
以AI引領農業農村現代化。一是重塑農業就業結構。AI將創造新的就業機會,如智能設備維護員等,通過提升農民技能,促進農業勞動力向高技能崗位轉移。二是縮小城鄉收入差距。通過AI提高農業生產效率和農產品質量,有助于增加農民收入,縮小城鄉收入差距,推動農村經濟全面發展。三是促進農村消費升級。AI賦能下的農業將提供更多高品質農產品,滿足消費者對健康、綠色食品的需求,促進農村消費升級。四是助力鄉村振興戰略。AI技術的應用將加速農村現代化進程,改善農村生活環境,促進城鄉要素雙向流動,助力鄉村全面振興。
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