推進(jìn)杭州農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新數(shù)字化轉(zhuǎn)型的問(wèn)題與對(duì)策

呂曉菡，胡慧圣，汪勤芳

(杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310024)

農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的本質(zhì)，是實(shí)施質(zhì)量興農(nóng)戰(zhàn)略，加快實(shí)現(xiàn)由農(nóng)業(yè)大國(guó)向農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的必由之路。2017年中央農(nóng)村工作會(huì)議提出，當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)工作，要按照高質(zhì)量發(fā)展的要求，以實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略為總抓手，堅(jiān)持質(zhì)量興農(nóng)、綠色興農(nóng)、效益優(yōu)先的原則，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化[1-3]。目前，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，已成為“十四五”時(shí)期破解農(nóng)業(yè)發(fā)展困境的必然選擇，而數(shù)字技術(shù)引入是農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要手段和途徑[4-5]。以“信息+知識(shí)+智能裝備”為特征，數(shù)字技術(shù)將使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率極速增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)組織優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方式變革，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)整體素質(zhì)、農(nóng)業(yè)效益和競(jìng)爭(zhēng)力，提升資源利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)營(yíng)管理效率[1-3]。杭州市作為美麗浙江的樣板，近年來(lái)無(wú)論是城市建設(shè)還是新農(nóng)村建設(shè)都取得顯著成效，既具有良好的農(nóng)業(yè)數(shù)字化研發(fā)與應(yīng)用基礎(chǔ)條件，又擁有眾多優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)和頂尖的數(shù)字企業(yè)，在全省實(shí)施農(nóng)業(yè)“雙強(qiáng)”行動(dòng)的指引下，必能發(fā)揮數(shù)字賦能農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“頭雁”作用。近年來(lái)，杭州通過(guò)“農(nóng)業(yè)”+“數(shù)字化”，各種數(shù)字技術(shù)陸續(xù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、流通、服務(wù)領(lǐng)域推廣應(yīng)用，逐步推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。然而，作為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展主動(dòng)力的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，仍然主要依靠傳統(tǒng)手段，創(chuàng)新周期長(zhǎng)、難度大、不確定性強(qiáng)的問(wèn)題沒(méi)有根本解決。

1 推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要意義

1.1 是數(shù)字農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)

近10年來(lái)，數(shù)字農(nóng)業(yè)進(jìn)入了全面開發(fā)應(yīng)用階段。2022年3月，杭州市出臺(tái)了《杭州市數(shù)字農(nóng)業(yè)培育發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2022—2024年)》，各種數(shù)智平臺(tái)、應(yīng)用場(chǎng)景不斷開發(fā)搭建，杭州農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)、加工、流通到銷售、服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈必將迅速實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。而包括育種、栽培、病蟲害防治等在內(nèi)的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中最前端、最基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是當(dāng)前數(shù)字技術(shù)應(yīng)用最薄弱的環(huán)節(jié)。

1.2 是種業(yè)振興的根本保證

國(guó)無(wú)農(nóng)不穩(wěn)，農(nóng)以種為先。推進(jìn)種業(yè)振興，是牢牢把握糧食安全主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵。要大幅度提高育種效率，就必須以種質(zhì)資源為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用基因組學(xué)和分子生物學(xué)的最新研究成果，以數(shù)字技術(shù)為工具，高效采集育種數(shù)據(jù)，構(gòu)建氣象、品種、病蟲害、基因等農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建智能育種模型，打造智慧育種體系，實(shí)現(xiàn)育種精準(zhǔn)化、高效化[6]。

1.3 是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)

數(shù)字農(nóng)業(yè)工廠，是智慧農(nóng)業(yè)的集中表現(xiàn)形式，是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的主要形式。對(duì)于耕地資源緊張、勞動(dòng)力緊缺、環(huán)境約束大的杭州，以農(nóng)業(yè)工廠為代表的都市農(nóng)業(yè)，是重要的發(fā)展方向[7]。要打造數(shù)字農(nóng)業(yè)工廠，就必須探索土壤、環(huán)境等信息與作物長(zhǎng)勢(shì)、病蟲害之間的互作規(guī)律，構(gòu)建品種、環(huán)境和作物生長(zhǎng)生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)模型。而植物生長(zhǎng)模型的建立，必須以作物表型、基因組、氣象和土壤等環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，搭建智能化管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的采集、管理、融合和分析，這些都離不開數(shù)字技術(shù)[8-9]。

2 杭州農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新數(shù)字化的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

杭州市近年來(lái)數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、新業(yè)態(tài)新模式和政府與社會(huì)數(shù)字化5項(xiàng)發(fā)展指標(biāo)均列全省首位。2021年6個(gè)區(qū)縣市獲評(píng)全國(guó)縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展百?gòu)?qiáng)先進(jìn)縣。全市近3 400家規(guī)模農(nóng)業(yè)主體全部納入農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯信息庫(kù)管理，累計(jì)建成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范點(diǎn)37個(gè)、智慧農(nóng)業(yè)示范園區(qū)18個(gè)，高水平數(shù)字農(nóng)業(yè)示范園區(qū)10個(gè)、數(shù)字化美麗牧場(chǎng)12個(gè)、省級(jí)數(shù)字農(nóng)業(yè)工廠17個(gè)，完成種養(yǎng)基地?cái)?shù)字化改造115個(gè)。然而，與卓見(jiàn)成效的數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化相比，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的數(shù)字化轉(zhuǎn)型嚴(yán)重滯后。

2.1 高?；A(chǔ)研究成果向農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)化不夠

杭州擁有浙江大學(xué)等一批在數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)的高等院校，且大多設(shè)有農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)業(yè)信息化等數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)或相近專業(yè)。但調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這些高校的絕大多數(shù)研究成果還停留在實(shí)驗(yàn)室中，體現(xiàn)在論文上，真正應(yīng)用到農(nóng)業(yè)科研創(chuàng)新中的非常少。究其原因：一是高校數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)研究以基礎(chǔ)理論為主，與農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新實(shí)際存在脫節(jié)。二是工科類高校缺乏農(nóng)業(yè)相關(guān)背景與資源支撐，缺少理論轉(zhuǎn)化和應(yīng)用的載體與場(chǎng)景。三是高校與農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)、農(nóng)業(yè)企業(yè)的聯(lián)動(dòng)不夠，缺少產(chǎn)學(xué)研一體化的研發(fā)轉(zhuǎn)化體系或平臺(tái)。

2.2 科研機(jī)構(gòu)自身完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型的能力不足

多數(shù)農(nóng)業(yè)研究機(jī)構(gòu)和科研人員已經(jīng)意識(shí)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性和必然性，但調(diào)研發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，普遍存在起步難、推進(jìn)難、方向選擇難等問(wèn)題，立足自身完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型困難重重。究其原因：一是數(shù)字化意識(shí)相對(duì)薄弱，農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)以農(nóng)業(yè)科技人才為主，有數(shù)字技術(shù)背景的極少，知識(shí)儲(chǔ)備和意識(shí)培養(yǎng)都還有差距。二是缺少政策機(jī)制保障，特別是市級(jí)科研院所。三是人才引進(jìn)保留難，數(shù)字企業(yè)與農(nóng)業(yè)企事業(yè)單位收入差距較大、畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)外溢現(xiàn)象嚴(yán)重。四是農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新領(lǐng)域的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用剛剛起步，距離實(shí)際應(yīng)用還有較大距離。

2.3 數(shù)字企業(yè)涉足農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新領(lǐng)域較少

農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心目標(biāo)是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)興旺、實(shí)現(xiàn)共同富裕，主要抓手是農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，中堅(jiān)力量是數(shù)字企業(yè)。但調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前數(shù)字企業(yè)的涉農(nóng)業(yè)務(wù)基本都在數(shù)字鄉(xiāng)村、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和流通等領(lǐng)域，極少涉足農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新領(lǐng)域。究其原因：一是數(shù)字鄉(xiāng)村的可推廣性強(qiáng)。二是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和流通領(lǐng)域效益高，生產(chǎn)企業(yè)和流通銷售平臺(tái)對(duì)于信息管理的需求迫切。三是農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的公益性，以及研發(fā)周期長(zhǎng)、投資回報(bào)慢等特點(diǎn)，影響了數(shù)字企業(yè)進(jìn)入的積極性。

2.4 農(nóng)業(yè)企業(yè)科技創(chuàng)新的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)展緩慢

一些規(guī)模較大的農(nóng)業(yè)企業(yè)，專門成立了研發(fā)機(jī)構(gòu)或科研團(tuán)隊(duì)，在制度機(jī)制和經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目上相比農(nóng)業(yè)科研院所更加靈活。但調(diào)研發(fā)現(xiàn)，其科技創(chuàng)新總體上仍以傳統(tǒng)手段為主，數(shù)字技術(shù)的綜合應(yīng)用同樣欠缺。究其原因：一是農(nóng)業(yè)企業(yè)科技創(chuàng)新的領(lǐng)域往往比較小，品種、技術(shù)相對(duì)單一，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)的緊迫性不是很強(qiáng)。二是與數(shù)字企業(yè)的合作不順暢，知識(shí)和信息的不對(duì)稱導(dǎo)致合作往往被數(shù)字企業(yè)主導(dǎo)，數(shù)字農(nóng)業(yè)項(xiàng)目很難以農(nóng)業(yè)為核心。三是標(biāo)準(zhǔn)體系不夠完善，數(shù)字農(nóng)業(yè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化不夠，系統(tǒng)生命周期較短，農(nóng)業(yè)企業(yè)對(duì)數(shù)字技術(shù)的投入產(chǎn)出比產(chǎn)生懷疑。

3 推進(jìn)杭州農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新數(shù)字化轉(zhuǎn)型的對(duì)策建議

3.1 打破學(xué)科壁壘，組建市級(jí)數(shù)字農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)

鼓勵(lì)和引導(dǎo)市級(jí)農(nóng)業(yè)科研單位，打破數(shù)字技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技的專業(yè)壁壘，貫通學(xué)科內(nèi)容，融合技術(shù)優(yōu)勢(shì)，探索創(chuàng)新方向，結(jié)合自身研究領(lǐng)域和現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)，引進(jìn)數(shù)字技術(shù)專業(yè)人才，組建數(shù)字農(nóng)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)，成立專門科研機(jī)構(gòu)部門，綜合利用數(shù)字技術(shù)解決科研和推廣應(yīng)用的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，提升科研和推廣效率。加大人才引進(jìn)力度，針對(duì)農(nóng)業(yè)相對(duì)弱勢(shì)的行業(yè)地位，出臺(tái)特殊的人才引進(jìn)和保障政策，引導(dǎo)數(shù)字技術(shù)人才向農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)流動(dòng)；堅(jiān)持項(xiàng)目引導(dǎo)，設(shè)立數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)的重大攻關(guān)專項(xiàng)，鼓勵(lì)市級(jí)農(nóng)業(yè)科研單位積極申報(bào)。對(duì)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新數(shù)字化的研究方向進(jìn)行引導(dǎo)和把控，爭(zhēng)取在數(shù)字化育種、植株生理、病蟲害動(dòng)態(tài)監(jiān)控等難點(diǎn)問(wèn)題上取得突破；明確數(shù)字農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)定位，處理好與其他學(xué)科團(tuán)隊(duì)之間的關(guān)系，聚焦農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的前沿，協(xié)助與促進(jìn)其他科研團(tuán)隊(duì)提高科研效率、形成重大科研成果。

3.2 瞄準(zhǔn)“卡脖子”難題，打造升級(jí)種業(yè)創(chuàng)新數(shù)字化平臺(tái)

種源創(chuàng)新是解決種業(yè)“卡脖子”難題，打贏種業(yè)翻身仗的關(guān)鍵。而種源創(chuàng)新的基礎(chǔ)是成熟的育種團(tuán)隊(duì)和豐富的種質(zhì)資源，有此基礎(chǔ)才有數(shù)字技術(shù)的用武之地。因此，要打造可示范可推廣的種業(yè)創(chuàng)新數(shù)字化平臺(tái)，只能依托農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)。要有效服務(wù)各農(nóng)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)開展科技創(chuàng)新研究，還需經(jīng)過(guò)二次開發(fā)，在平臺(tái)基礎(chǔ)上擴(kuò)展疊加針對(duì)性的功能模塊。一是加強(qiáng)整體規(guī)劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)項(xiàng)目平臺(tái)的設(shè)計(jì)功能，開展需求分析后系統(tǒng)規(guī)劃二次開發(fā)內(nèi)容。二是打造項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，要讓農(nóng)業(yè)育種專家參與功能模塊設(shè)計(jì)，讓有志服務(wù)種業(yè)創(chuàng)新的數(shù)字人才主導(dǎo)項(xiàng)目開發(fā)。三是持續(xù)的項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)支持，隨著智慧種業(yè)平臺(tái)的投入使用，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的數(shù)字化意識(shí)不斷提升，對(duì)數(shù)字功能的需求必然動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，平臺(tái)二次開發(fā)的內(nèi)容隨之增加，離不開持續(xù)的項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)保障。

3.3 市縣鄉(xiāng)三級(jí)聯(lián)動(dòng)，打造杭州病蟲害防治大腦

由市農(nóng)業(yè)主管部門牽頭，依托市縣(區(qū))鄉(xiāng)三級(jí)農(nóng)技推廣服務(wù)體系，以智能病蟲害監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)探測(cè)等數(shù)字技術(shù)，打造杭州農(nóng)業(yè)病蟲害防治大腦。一是打造杭州農(nóng)業(yè)“一張圖”，基于浙農(nóng)田應(yīng)用場(chǎng)景，構(gòu)建杭州市農(nóng)田底圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，推進(jìn)精準(zhǔn)化、實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化農(nóng)田管理。二是搭建病蟲害智能監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)完成蟲情信息、病菌孢子、農(nóng)林氣象信息的圖像及數(shù)據(jù)采集，并自動(dòng)上傳至云服務(wù)器。三是提供輔助管理決策，通過(guò)整合作物圖庫(kù)、災(zāi)害指標(biāo)、作物管理專家系統(tǒng)等模塊，對(duì)病蟲害發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、規(guī)模、危害指數(shù)進(jìn)行評(píng)估，提出智能化的決策建議。四是實(shí)現(xiàn)病蟲害有效防治，將病情信息和防治方案第一時(shí)間送到農(nóng)業(yè)主體，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警，實(shí)時(shí)跟蹤防治效果并及時(shí)調(diào)整防治方案。

3.4 加強(qiáng)政府主導(dǎo)，打造數(shù)字化轉(zhuǎn)型的杭州模式

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要多學(xué)科交叉融合，技術(shù)難度高、投入成本高、運(yùn)營(yíng)能耗高，但行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化低、運(yùn)維難度大、擴(kuò)展升級(jí)難，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)主體的轉(zhuǎn)型意愿和動(dòng)力。建議政府主管部門加強(qiáng)引導(dǎo)、積極規(guī)范、嚴(yán)格監(jiān)管。一是規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括硬件接口、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件調(diào)用等，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字系統(tǒng)的通用性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可升級(jí)性，降低數(shù)字系統(tǒng)生命周期的綜合成本。二是完善咨詢服務(wù)體系，成立專門的機(jī)構(gòu)部門、事業(yè)主體或者服務(wù)團(tuán)隊(duì)，為農(nóng)業(yè)主體與數(shù)字企業(yè)合作提供服務(wù)，切實(shí)保障農(nóng)業(yè)主體利益。三是推行全過(guò)程監(jiān)理制度，通過(guò)第三方的監(jiān)理來(lái)保障農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化過(guò)程中農(nóng)業(yè)主體的權(quán)益。農(nóng)業(yè)主管部門通過(guò)制定監(jiān)理的資質(zhì)條件、審核發(fā)放監(jiān)理牌照，引導(dǎo)涉農(nóng)的事業(yè)或企業(yè)單位獲取資質(zhì)并履行監(jiān)理職責(zé)。

對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和機(jī)械化農(nóng)業(yè)而言，數(shù)字技術(shù)足以推動(dòng)“顛覆式創(chuàng)新”，數(shù)字農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)的又一次革命。本研究為提高杭州市農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力和水平，推動(dòng)數(shù)字技術(shù)在農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，探索“農(nóng)業(yè)”+“數(shù)字化”的可推廣、可復(fù)制模式，以數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)建“新模式、新平臺(tái)、新業(yè)態(tài)”，不斷提升杭州農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力，形成與數(shù)字技術(shù)深度融合的杭州農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新體系，穩(wěn)步提高農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)滲透率，為杭州農(nóng)業(yè)數(shù)字化的持續(xù)發(fā)展提供有效智力支撐與決策支持。