科技赋能“云农业”:稀缺要素回流“三农”振兴乡村

科技赋能“云农业”:稀缺要素回流“三农”振兴乡村

农业的出现,是人类历史上最重要的事件之一,甚至可以说,没有农业,就没有人类的出现,遑论文明。

冰川世纪以后,全球气候越来越暖和,人类开始了定居生活,组织村落,产生了原始农业,约距今一万年前,至文明各因素出现的同时,原始农业逐渐转型为传统农业。

在《诗经》中,梓树与桑树一起出场。《小雅·小弁》一诗的开头写道:“维桑与梓,必恭敬止。靡瞻匪父,靡依匪母。”意思是说桑树与梓树是父母所种植,所以对它应该恭敬。

由于古人有在房前屋后种植桑、梓的习惯。早在数千年农业时代,“桑梓之地”成为家乡故土的代名词,就是今天的中国人,也还是从钱穆的文章中想象曾经的乡土中国。

科幻作家刘慈欣在《三体》中这样描绘程心见到分别了300年的云天明:一片阳光下的金色麦田,在麦田旁的黑土中,插着一把铁锹,有一个人从麦田深处走来,他是云天明。

隔着数以光年计的距离,经历三个世纪太空深处孤独的漂流,在异世界难以想象的人生旅程里,云天明就在这片麦田里,遥望地球上的爱人,为绝境中的地球文明保留最后一丝希望。

这像某种隐喻,从筚路蓝缕的原初,到不可预知的未来,农业既是孕育人类文明的母体,又是人类文明的见证者。

1978年,中共中央召开十一届三中全会,中国的市场经济改革就此起航,四十多年过去了,农业在其中发挥了十分重要的作用。

1980年,中央正式批准了家庭联产承包责任制,紧随其后,乡镇企业开始蓬勃兴起。农村成为中国经济最富活力的部分,证明了改革开放的大方向行之有效。

更现实的意义在于,改革极大地改善了当时农民的生活水平,消除了大量贫困人口。1978年改革开放之初,以当时的贫困标准每人每年纯收入200元来看,我国的贫困人口高达2.5亿,占农村人口比例(贫困发生率)高达31%;到了2019年,我国的贫困人口减少到只有551万,贫困发生率只有0.6%。2020年是扶贫攻坚战的收官之年。

按照计划,到2020年年底,最后剩余的551万贫困人口也将全部“清零”,中国人创造了人类减贫史上的奇迹。

最近“新爱播”参加了一次投行圈的聚会,大家聊自己理想的生活,其中一个人说:想回农村种地。大家觉得奇怪,他说:不是刀跟火种的农业,是用人工智能种田的农业。

历时四十年,蓝天白云之下,黑土大地之上,山水之间,已经发生了天翻地覆的变化,对于都市人而言,新农村正成为世外桃源般的梦想,成为有趣可爱的远方,成为了都市人的星辰与大海。

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人机大战:一个关于未来的隐喻

四年前,人工智能机器人阿尔法狗以4∶1的大比分战胜了韩国围棋九段棋手李世石,一时间人工智能将战胜人类的讨论不绝于耳。

人工智能种田现实吗?这已经不是一个问题,而是中国新农人们正在进行的实践。

12月16日,历经120天的激烈竞争,首届“多多农研科技大赛”落下帷幕,大赛评委会揭晓了产量、投入产出比和甜度等三项指标的对战结果:AI组的草莓产量平均值高于传统农人组平均值196.32%;AI组投入产出比平均值高出传统农人组平均值75.51%;传统农人组的果实甜度整体均值高出AI组5.24%以上。

由中国农业科学院、中国农业大学、国家农业智能装备工程研究中心和比利时根特大学的青年科学家组成的CyberFarmer·HortiGraph联队获得AI组冠军。

7月22日,在联合国粮农组织技术指导下,由中国农业大学和新电商平台拼多多共同发起的“人工智能VS顶尖农人”草莓种植大赛正式开赛。包括来自辽宁东港、江苏句容、安徽长丰的传统“顶尖农人”代表人工种植草莓的最高水准,与来自荷兰、江苏、云南和中国农业科学院等4支人工智能队伍一决高下。

在4个月的决赛期间,参赛的AI队伍建构了各自的草莓AI种植管控系统,让AI模仿人类专家,实现了草莓种植的自动化。草莓AI种植管控系统相当于AI种植大脑,包括生长模型、种植决策、生长状态识别等模块,涉及多个机器学习的算法。

比赛过程中,每支队伍的草莓AI种植管控系统,通过传感器获取外部环境、水肥等数据,再基于设定的草莓生长模型,向控制草莓生长的外部设备输出决策。难点在于形成实时的、正确的决策。各支AI队伍的最终比赛成绩的排名,就在于AI决策的及时性和准确性。换言之,就是AI大脑是否足够“聪明”。

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阿尔法狗大战李世石

阿尔法狗大比分战胜李世石,证明了机器智能可以战胜人类智能,“多多农研科技大赛”则证明,在具体的行业,比如农业,机器智能同样可以战胜人类智能。

这是一个关于隐喻:在数据智能时代,在越来越多的行业,机器智能将渗透其中,人类或者被替代,或者与机器智能协作,没有其他选择。

参照“互联网+”,很多人用“AI+”描述数据智能时代,含义不言而喻:互联网已经将很多行业重新做了一遍,AI会未来会将所有行业再重新做一遍。

这样的理解并不完全正确,互联网改变了我们的消费方式、娱乐方式,主要是对消费端的影响;AI除了影响消费端之外,对生产供给端的影响更大。

未来AI不仅可以大幅度提升B端的工作生产效率,还将大大改变我们的生产方式。“多多农研科技大赛”是AI技术在农业领域的实践,农业领域的实践也会对其他百业千行产生示范作用。

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科技助农:“顶尖农人×人工智能”新模式

为适应农业生产和产品加工,磨制石器出现,开始利用畜力、风力,新建大规模土木工程,陶器烧造、金属冶炼、发酵技术、纺织技术开始兴起……

纺织业的发展推动形成了工业化大生产的模式,纺织工厂最早使用了蒸汽机,这是人类进入工业革命的标志性事件,人类由此进入了近代。工业革命以前,农业一直是技术进步主要推动力。

技术创新一定会推动生产进步,“多多农研科技大赛”是一次“AI+农业”顶尖技术与前沿创新的全景式展示,事实上,这些顶尖技术与前沿创新已经被一些农人应用于农业生产销售的实践之中。

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马廷东在一户合作社成员的大棚中指导种植

辽宁东港派出的带头人是马廷东,从2003年起,马廷东就开始了东港草莓的种植。截至目前,马廷东的合作社已经有157户农户,草莓种植面积超过了6000亩,是当地最大的种植户之一。

马廷东说,圣野浆果现在已经大规模采用物联网设备全程监控草莓的生产过程:用传感器,检测大棚中的光照强度、二氧化碳含量、土壤和空气温湿度,把这些原本凭经验管理的内容数据化、可复制化,自动调控草莓在大棚内的生长环境,从而节约劳动成本,提高标准化程度,降低劳动强度。

“多多农研科技大赛”中的创新已经开始推广应用。AI组亚军智多莓队来自云南,是一个横跨农业科研、数据分析和人工智能等领域的复合型团队。10月31日起,智多莓队向昆明市滇池西岸的一百余户草莓种植户提供AI种植支持服务,并和其他三支参赛顶尖农人队伍达成合作意向,帮助他们在产地建设数字农业工作站,提高草莓种植的经济效益和环境保护水平。

中国工程院院士赵春江院士透露,目前中国的农业数字经济规模已经达到5778亿元,预计到2025年能够达到1.26万亿元,发展速度非常快。

赵春江表示:抓住数字技术机遇,快速发展农业的数字经济,对农业高质量发展具有重要的意义。

关于AI时代,人类一直担心:人类会被机器取代吗?同样的问题,在未来“AI+农业”的新农业领域,农人会完全被机器替代吗?

从目前的实践看,这样的担心是多余的,技术并不意味着完全取代人,人工智能和人工种植并不是水火不容。马廷东说:“经验是农民口中的术语,放在人工智能语境下,就是数据。未来,如果能将农人的经验和技术的进步结合起来,并进一步降低成本,就能真正助力草莓产业的快速发展。”

“艳九天”队员孙郁晴是“莓二代”,刚刚拿到美国东北大学研究生奖学金,孙郁晴的妈妈沈海燕,是安徽长丰草莓种植的带头人,曾获得世界草莓大会金奖,之前一直是人工种植的坚定代表。

参加多多农研大赛后,母女两人逐渐达成了共识:数字化种植比较精准,能降低成本,提高产量,提升企业利润和从业者待遇。“未来农民,应该是一种职业,而不是一种身份。”沈海燕说。

关于“多多农研科技大赛”,拼多多副总裁陈秋表示:“我们希望能够建立一个长期的、规模化的竞技平台,通过全国‘顶尖农人’和世界‘人工智能’的切磋与较量,充分激发青年学者的想象力与创造力,最终探索出一批适用于小农生产模式的、低成本、可复制的AI农业应用,并且通过将人工经验数字化,为农产区提供植物AI种植模型。”

“多多农研科技大赛”打造了“顶尖农人×人工智能”新模式,这是一种与传统农业完全不一样的模式,可以简称为“云农业”。

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两个红利:从体制纠偏到技术创新

在1978年改革开放之初,以当时的贫困标准每人每年纯收入200元来看,我国的贫困人口高达2.5亿,占农村人口比例(贫困发生率)高达31%。

到了2019年,我国的贫困人口减少到只有551万,贫困发生率只有0.6%,2020年是扶贫攻坚战的收官之年,按照计划,到了今年年底,最后剩余的551万贫困人口也将全部“清零”。

中国的扶贫经历了多种不同的复杂阶段,每个阶段各有鲜明的时代特征,在每个不同的阶段,中国的扶贫都做出有针对性的道路选择,最终实现了数亿贫困人口“清零”的成就。

1980年,中央正式批准了家庭联产承包责任制,家庭联产承包制度取代了人民公社,“交够了国家的,留足了集体的,剩下的全是自己的”,以前的“大锅饭”体制被抛弃了。

家庭联产承包制度的推进,在农村带来了更多的连锁反应。农民收入提高之后,消费需求随之上升,同时,土地制度改革提高了农业生产效率,释放出更多的剩余劳动力,乡镇企业如雨后春笋般在农村发展起来,成为当时中国经济最有活力的部分,而且为中国后来的民营经济发展起到了很好的启蒙作用,提供了全球规模最大的产业工人,中国成为全球制造中心才有了基础。

中国在2002年全国农村税费改革时,取消了提留款,结束了几千年农民“交皇粮”的历史,青山绿水得以恢复,中国农村得以修生养息。

农村提留款是指向农民收取的“三提五统”即:公积金、公益金、管理费提留和五项乡镇统筹(教育附加、计划生育费、民兵训练费、民政优抚费、民办交通费)。

过去四十年,中国农业发展一靠政策纠偏,二靠城市经济发展之后反哺农村,主要原因在于对过去不合理的体制进行纠错。

下一个四十年,技术将作为一种新的要素推动农村、农业的发展,进一步提高农民的境遇。除了“多多农研科技大赛”的实践外,更多力量已经参与进来,并且取得了系列成果。

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全国人大代表、中国工程院院士朱有勇(中)在查看作物病虫害情况

中国工程院确定了澜沧县作为院士专家科技扶贫点,院士朱有勇来到了澜沧。朱有勇先是在澜沧种了5亩作为试验田,试验很快得到了正向的反馈,不用打农药、不用化肥,也不会破坏耕地,实行了“林下三七”大规模种植。2017年,“林下三七”的种植面积扩展到了300亩,2018年更是接近了7000亩。

解决了种植,还要解决销售。2019年11月,随着新电商拼多多的加入,澜沧新农人的货品有了新的去处。2020年11月,澜沧正式退出贫困县。

泸水市是云南省怒江傈僳族自治州州府所在地,境内居住着傈僳、白、怒等21个民族,少数民族人口占总人口的87%,是“边疆、民族、贫困、山区、宗教、直过”地区的典型代表。

2019年7月,拼多多“多多农园”工作小组走进泸水市下辖的老窝镇老窝村。经过近一个月调研,选择了适应高山峡谷地理特性的晚熟沃柑。2019年12月,带着希望的沃柑苗种下,滴灌技术、水肥一体设备随之投入使用。如今,沃柑已经结出硕果,不少已经登录拼多多平台,卖到全国各地。

市场消费与生产供给是经济的两个关键环节,互联网技术重塑了消费端,人工智能正在重塑供给端,传统农业因此被重构,正在完成迭代进化。

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乡村振兴:稀缺要素回流“三农”成为新趋势

改革开放四十年,旧貌换新颜,中国农村山河巨变,除了数亿贫困人口“清零”这一巨大成就外,更多的方方面面都发生了巨大的变化。

过去三十年,农民工进城打工,一部分人有了积蓄,开始筹谋返乡创业,这是“城市反哺农村”的另一种形式。

1986年出生的戚银,生长在“鱼米之乡”泰州兴化安丰镇,2004年高中毕业的她,迫于家庭经济压力,离开家乡去无锡打工。2011年底,手握销售和电子商务两大技能的戚银决定辞职回家乡创业。戚银出生的安丰镇是远近闻名的“河蟹之乡”,小螃蟹加上味道浓郁的调料做成的“香辣蟹”非常可口耐吃,特别受小孩欢迎,戚银放到网上出售,没想到生意异常火爆,订单不断。

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蟹塘

目前,戚银独立经营着200多亩蟹塘,与他人合伙经营了1000多亩蟹塘,建设的厂房细分为:冷库、剪切间、清洗间、消毒间、烹饪间、冷却间、装罐间、封口包装间、物流仓库等。

在戚银的影响下,以安丰、永丰为主,兴化市形成了像她这样生产、销售香辣蟹模式的公司达20余家。

这是一股巨大的力量,2019年农民工总量达到29077万人,比2018年增加241万人,增长率为0.8%。

另外的变化是农村基础设施建设的变化,变化包括两方面,一是老基建,道路建设带动了农村家用汽车的普及,过去十年,即使是偏远的山区农村,也完成了硬化水泥公路到户;电网改造推动了家电下乡,地方小电站并入国家电网,稳定的电力供应有了保障……

二是新基建,宽带网络的普及推动了智能手机的普及,农民成为网民,网上娱乐、网络购物成为农民的新消费,同时也推动了更多电脑、平板等智能设备的普及。

邻里守望、礼义相习,仁学礼教上下一致维系大一统的家国文化,遂形成了“乡土中国”,乡村建设在这个以农业为基础繁衍生息的大国,历来是不言而喻之立国之本。

2004年《土地承包法》开始实施,2005年中央财政开始承担“三农”开支,同时落实农业税费全免的政策,使得过去按地亩缴纳的“农民负担”几乎归零,2017年确立了乡村振兴战略。

土地流转集中,农业机械化占比提高,市民下乡与乡贤返乡蔚然成为新趋势,乡村振兴战略实施以来,已经发生了“稀缺要素”回流“三农”领域的可喜变化。

“稀缺要素”概括大致包含三个方面,一是技术下乡,电商下乡先行一步,随之而来的是人工智能技术,电商改变连接,人工智能改变供给。

二是资本下乡,改革开放之初,中国“资本极度稀缺”,资本优先城市发展,经过四十年的发展,中国工业已经从“产业过剩”进入“资本过剩”,过剩资本向农村流动,这也在很大程度上改变了农村原本比较困难的资金供给和农业生产社会化服务的局面。(农村)资源资本化,生产分工社会化,这是大趋势。

三是管理下乡,市民下乡、乡贤返乡、返乡创业将给三农到来现代化的管理制度,以及经验与思想,这将给农村带来“软实力”的升级。

“晴则耕于城市赚钱,雨则安于乡野修心”,2020年,受疫情影响,城市中等收入群体开始反思,在不久的未来,这样的“晴耕雨读”或许会成为一种生活现实。

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