明天農場考察報告(二)／農場“電腦”

彭辛岷

第二位報告人劉抒，在掌聲中走上臺去。這是一個文靜的姑娘，電子技術的熱烈愛好者。辯論的當時，她用農業(yè)的機械化、電氣化、水利化、化學化作為自己的論據(jù)考察歸來，她的思想大大地向前跨了一步，現(xiàn)在的話題是農業(yè)的自動化了。農業(yè)要自動化談何容易啊！但是劉抒說，隨著科學技術的現(xiàn)代化，它正在“明天農場”變成現(xiàn)實——

陳虎點了我的將。好，我就接著他的話往下講。大家知道，自動化生產是電子計算機、工程控制論、應用數(shù)學、通信、測量、遠動等多學科協(xié)同作戰(zhàn)的產物。其中電子計算機是關鍵。在“明天農場”，同樣如此。

那天，技術員小王讓我們看看聯(lián)合耕種機的自動駕駛系統(tǒng)。他領先越過田疇，迎面站在機器行進的路線上，對那個快速向他壓過來的龐然大物揮了揮手?！俺浴钡囊宦?，機組在離他幾米遠的地方停下來。幾乎同時，機器里發(fā)出一種輕細的嗡嗡聲。小王爬上短梯，對著一個圓孔說：“基地，我在106號耕種機?！崩锩嬉粋€聲音問：“發(fā)生了什么事故，自動緊急煞車？”“幾位同學在這里，我準備停車十分鐘，給他們講一下，可以嗎？”“同意。請好好照顧他們?！薄恳慌_自動機發(fā)生故障時都會發(fā)出無線電信號，向農機基地報警。要不是小王搭話，不一會兒就會有人前來檢修。

小小農機駕駛員

小王打開一個蓋子，透過密封窗口，可以看見一個火柴盒大小的玩意兒。這是一臺微型電子計算機。就是它代替了駕駛員，操縱著這臺比它大不知多少倍的復雜機組。

麻雀雖小，五臟俱全。這臺微型電子計算機的心臟——一塊五毫米見方的大規(guī)模集成電路上，密密排列著幾萬個晶體管；元件線條寬度只有頭發(fā)絲的幾十分之一；每秒鐘能運算數(shù)十萬次，比世界上第一臺占了幾個房間的電子計算機快幾十倍

這種貌不驚人的小小器件，在“明天農場”實現(xiàn)自動化過程中卻立下很大功勞。本來，計算機控制生產早就不是什么新鮮事兒了。但是它那么復雜，那昂貴，農業(yè)上那里用得起呀！微型計算機的普及，把這個矛盾解決了。它結構簡單（甚至一臺完整的計算機就做在一塊晶片上），工作可靠，不怕震動，價格低廉，而且通用性強，換上一塊存貯了新的程序的晶片，它馬上就能“改行”干另一種工作，正適合“明天”農機一機多用的特點。

就拿這一臺數(shù)字控制的耕種機來說吧。在它還沒有下地以前，計算機“軟件”編制人員

早已苦心“耕耘”過一番。他們把生產過程的數(shù)學模型，通過計算機的編譯程序，化為由0和1兩個數(shù)碼組成的一系列指令代碼，“寫”進微型存貯器的晶片里。下地時，還讓它“記住”了作業(yè)區(qū)段的地形圖。開機以后，計算機的控制器就會按程序要求，不斷從存貯器中取出指令的數(shù)據(jù)，送給運算器計算。計算結果經過輸出、轉換、放大，變成或強或弱、或斷或續(xù)的電流，驅動裝在轉向器、變速器上的電動液壓馬達和各種開關、閥門。于是，機組完全按照設計人員的愿望，正確地行駛和工作起來。電子傳感器件監(jiān)視著作業(yè)機具的工作狀況，出現(xiàn)偏差，就報告“電腦”及時糾正，直到按質按量地種完交代給它的這片土地為止。

另一臺微型計算機控制著內燃機的工作。它根據(jù)坡度、土壤的變化，隨時調節(jié)汽化器和點火系統(tǒng)，使發(fā)動機總是處于最佳狀態(tài)：給出剛好夠用的功率，燃料恰到好處地完全燃燒。所以，內燃機從來不冒黑煙，降低了燃料消耗。

電子導向器和防撞雷達是自動化農機的眼睛，它們和控制計算機緊密相聯(lián)；剛才我們已經見識過它靈敏的表演了。

莊稼的保姆

在“明天”農場，不但機器用電子計算機來操縱，也給田地裝上“電腦”，用來控制大田管理。

一天，我們從一片胡蘿卜地里經過，遇見一位頭發(fā)斑白、對人和氣的老人——余工程師。他在地里踱來踱去，摸摸菜苗，捏捏泥土，不時地蹲下去觀看什么儀器。他告訴我們，這個耕作區(qū)新近裝上“電腦”，今天來現(xiàn)場親自看看。他手搭涼棚，望了望萬里無云的天空，說：“該下場雨啦！”說起來準會有人以為是我瞎編：他的話音未落，我就覺得頭上挨了好幾滴雨點，接著，大雨劈頭蓋腦地淋下來。這是怎么回事？低頭一看，不知什么時候從地里鉆出一些短短的噴頭，嘩嘩地噴水澆菜啦；捎帶著把我們也澆了個落湯雞。

我以為，一定是余工程師用噴灌系統(tǒng)的聲控開關和我們開玩笑。余老哈哈一笑，說：“巧合而已，巧合而已！”原來這是一套自適應控制系統(tǒng)，澆水的時機，是由它自己決定的?！坝辍蓖Ｒ院?，噴管又縮進地下去了。余老指給我們看一些插在小胡蘿卜根上，貼在葉子上，埋在地里，豎在行間的小巧儀器。就是這些東西，隨時測量著植株的電位、張力、葉色、生長量、蒸發(fā)量等等，以及田間環(huán)境參數(shù)的變化。這些抽樣測量的數(shù)據(jù)和由遙感獲得的資料一同送進小控制塔的計算機里，它就能對作物的健康狀況作出診斷：一切正常？還是渴了，餓了，病了？然后，根據(jù)環(huán)境條件的變化，自動找出最合適的田間管理指標，控制管道系統(tǒng)適時適量地噴水、噴肥、噴藥、噴氣（空氣或二氧化碳）……使作物很快恢復到最良好的生長發(fā)育狀態(tài)。

今天噴灌的水量，就恰好夠維持適宜的土壤濕度到星期五——天氣預報星期五有小雨。真是精打細算，分厘不差，比《西游記》里那個東海老龍王辦事可靠得多了！

農業(yè)機器人

離開胡蘿卜的“安樂窩”，余工程師陪我們去果園看機器人摘蘋果。

我們過去參觀過的一些機械化農場，就是采摘水果、移栽菜苗這些農活“化”不了。雖有水果采收機，它的作業(yè)方式不過是抓住樹枝狠搖，讓果子乒乒乓乓掉下來。若要果皮完好無損，那還得用手摘。農業(yè)機械化的程度越高，對于能完全代替人手的靈巧機器的要求越

突出。隨著微型計算機的普及，農業(yè)機器人在“明天農場”活躍起來啦！

那不，它過來了。其實它一點也不象人，倒象一只大甲蟲。方盒子式的大肚子上邊，豎著鐵塔式的尖腦袋，兩邊生了六只長“手”，下面長著三對鐵“腳”，看起來怪怕人的。

這果園也很別致，專為機械化而培育的矮生蘋果樹，比人高不了多少。枝干經過整形，向兩邊平著生長，象一只只伸開五指的大巴掌。果子倒結得不少。紅彤彤的大蘋果已經整整齊齊地成熟，滿天繁星似地掛在枝頭。

機器人不慌不忙地在果樹行間走著，六條手臂伸向兩旁的樹冠。那背上的鐵塔，長著一對機靈的眼睛——雙鏡頭掃描攝象機。它依次查看著每棵樹。具有圖象識別能力的計算機根據(jù)蘋果的顏色、光澤和大致形狀把它從枝葉中辯認出來，確定它的空間位置，然后控制機械手的幾條電動“肌腱”協(xié)調地伸縮，把“手”準確地伸向那個蘋果。好，抓住了！只聽見“吱溜”一聲，果子被抽氣的負壓從果臺上拽下來，順著管道輕輕滑進大肚子里。六只手同時飛快地摘著。從透明的肚皮看進去，里面的蘋果已經套上塑料袋，按大小分類排隊，快要滿號了。機器人的身后，只剩下一片空蕩蕩的枝葉，一個果子也沒有漏掉。

石丁眨巴眨巴眼睛，想出一個鬼點子。他從挎包里拿出那個寶貝的紅色小園茶缸，輕輕跑上去，掛在一棵果樹的短枝上。張健鋒怕弄出岔子來，想去拿掉，余工程師卻攔住了他。

壞啦，機器人毫不客氣，把紅茶缸當紅蘋果吸進去了?？墒邱R上聽見“叮當”一聲，又把它從肚子旁邊一根管里扔出來。顯然，它里面還有一道復查的關卡，來彌補手眼的失誤。余老慫恿小石丁再次把茶缸掛上樹去。機器人又過來了。它沉著地摘完了上下左右的所有蘋果，對中間這只類似蘋果的東西，裝做沒看見一樣，碰也不碰一下，讓它孤另另地留在枝頭，輕輕地搖晃著。

這個機器人有“自學習”的能力，第一次上了當，記住了，再看到同樣的形象，就能夠區(qū)分開來，不會重犯錯誤。它今天的工作能力就是在人的輔導下，積累經驗教訓，不斷修改和豐富自己的程序而達到的。這是一種雛型的“智能機”，用來從事一些復雜或危險的農活，很有前途。

神經中樞

“明天農場”所有的電子計算機，組成了一個分級控制的網絡。剛才介紹的都是工作在生產第一線的微型機。各分場和各專業(yè)系統(tǒng)、部門，配備了中小型計算機進行協(xié)調和控制?？偪刂剖业拇笮蜋C，負責全場的計劃和管理。它們之間用通訊線路緊密聯(lián)系，形成靈敏可靠的農場神經系統(tǒng)。我們到達“明天農場”的第二天，場的負責同志親切接見了我們，然后讓我們參觀了總控制室。

寬敞明亮的大房間里，擺著一排排辦公桌似的控制臺。臺面上有五光十色的按鈕，各式各樣的儀表。液晶的顯示屏，閃灼著一連串的數(shù)字和曲線。農業(yè)電視屏幕上，輪流映出全場各個重要部門的采色立體圖景。無線電話中，不時傳來流動工作機構的信息。穿白大褂的工作人員坐在臺前，注視和指揮著全場的生產、工作。這個三天也走不完的大農場，仿佛全都裝在這間屋子里。

這里裝備了超大規(guī)模集成電路的第五代電子計算機。它的每塊芯片上集成了上百萬個元件，每秒鐘進行上億次計算，是場部工作人員管理生產的得力助手。

每年，國家下達生產任務后，計劃人員只需制訂出基本原則和控制指標，然后讓計算機用每一個季節(jié)，每一種作物，每一塊土地，進

行一切可能的組合，逐個地比較優(yōu)劣，從中選出最符合要求，最為多快好省的一種計劃方案。經場部批準后，這臺電子計算機會把計劃的詳盡內容分門別類地下達到一切生產、科技和后勤單位的控制計算機，并在生產過程中隨時通過它們收集執(zhí)行情況的數(shù)據(jù)，經常預測產量，根據(jù)情況變化，提出修正和補充的措施，保證國家計劃的實現(xiàn)。

“明天”工作方式

在“明天農場”，電子計算機代替了傳統(tǒng)的算盤、表冊、檔案柜和一些儀器設備，成了場部工作人員最重要的工具。行政管理人員、財務人員、科技人員，有的擁有專門計算機，有一些共用一臺通用機，因此創(chuàng)造了真能叫做“雷厲風行”的工作作風和工作效率。在場部，我們親眼旁觀了他們日常工作的一幕——

“嘟，嘟——”控制臺上紅燈亮了。那是一臺衛(wèi)星遙感圖象判讀設備。顯然，計算機從中發(fā)現(xiàn)了什么嚴重問題，總工程師、總農藝師都過來了。屏幕上現(xiàn)出紅一塊、黃一道的地圖模樣的東西：第九號耕作區(qū)的豆科牧草假采色圖不正常，可能是病害征兆。

馬上派出兩個同志去現(xiàn)場觀察和取樣。同時，用電傳打字機向計算機了解有關這個耕作區(qū)的歷史和環(huán)境條件資料，搜索致病因子：前作，病歷，土壤，氣候，品種來源和特性……計算機從它那大容量的存貯器中，一一翻揀出來，用數(shù)字、文字、畫圖，不厭其煩地答復著。

去現(xiàn)場的同志回來了。目測還一點看不出病態(tài)，光譜檢查確有異常。樣品送到電子顯微鏡下，發(fā)現(xiàn)了一種罕見的病菌。它是隨著這個新品種的引進，混過植物檢疫的重重關卡，第一次出現(xiàn)在“明天農場”的。因此，計算機作的病蟲害預報里，也沒有它的消息。

要慢慢來研究它已經來不及了。于是通過情報網絡終端設備，向全國農業(yè)資料中心的信息庫提出查詢。兩分鐘后，從國內外億萬文字資料的浩瀚海洋里面，計算機找出了十多條有關這種病菌的文字摘要，陸續(xù)顯示在“明天農場”的屏幕上。打字機記下了可用于治療的三種農藥名稱、用量、用法。

后勤人員通過計算機查出自動化倉庫中這三種農藥的庫存量，并按用量核算了成本。其中最廉價的一種沒有在這種牧草上用過，不知道是否有藥害。

科研人員很快用計算機描述出該作物的生化特征的數(shù)學模型，然后加進農藥毒性的數(shù)據(jù)，進行計算機模擬試驗，結果表明毒性在安全限度以下，決定優(yōu)先采用。

氣象員操縱計算機，綜合了無數(shù)地面臺站和幾個氣象衛(wèi)星的觀測資料，應用一系列流體力學、熱力學方程組，進行復雜的計算，準確地預報出十天內每一天的天氣：需要保持藥效的時期內沒有下雨，今天下午風向西南，風力三級。

經過簡短扼要的會商，總農藝師決定：用飛機在超低空進行超低容量噴霧。

上面全部過程，一共才經過了四十分鐘。

那天方冬生自告奮勇跟機作業(yè)，后來的情況請他匯報，我的話就完了。