淺釋幾個農業(yè)技術名詞的內涵

農業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的根基和支撐。當今，面向發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)和建設農業(yè)強國的目標，農業(yè)產(chǎn)業(yè)提質增效的重要依靠便是發(fā)展農業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，即：現(xiàn)代信息技術、現(xiàn)代工業(yè)技術以及數(shù)字化的農業(yè)技術等在大農業(yè)系統(tǒng)或農業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈中得到全面推廣和應用。其中，最具代表性的技術便是智慧農業(yè)和智能農業(yè)。

在我國，圍繞農業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，先后提出和涌現(xiàn)了許多不同的農業(yè)技術名詞。從20世紀80年代的電腦農業(yè)、精細農業(yè)，到90年代的精準農業(yè)、智慧農業(yè)、智能農業(yè)、數(shù)字農業(yè)，再到面向未來農業(yè)4.0技術的無人農業(yè)等等，層出不窮。不可否認，在我國農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程中，它們或多或少都體現(xiàn)了應有的價值，也取得了一定的應用效果。但不管稱謂如何，其實農業(yè)本質的、面對植物和動物這類生命體的種植和養(yǎng)殖等生產(chǎn)活動并沒有改變，只不過是這些稱謂下的特定技術（方式）在賦能農業(yè)生產(chǎn)而已。一句話，它們是屬于技術的描述范疇，尚構不成諸如“現(xiàn)代農業(yè)”這樣稱謂的農業(yè)產(chǎn)業(yè)或農業(yè)經(jīng)濟的表述。

發(fā)展以數(shù)字技術牽引的農業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，有必要對幾個稱謂背后的基本技術內涵以及技術效能作出闡釋。

一、數(shù)字農業(yè)與農業(yè)數(shù)字化

從技術范疇及應用場景看，數(shù)字農業(yè)和農業(yè)數(shù)字化不是一回事。

前已述及，農業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化就是數(shù)字技術對農業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈賦能，即用成熟的數(shù)字技FENMuEIeSafQ4Dc/VCbOj8PG3s4bGoIRvFH0vweKPig=術做數(shù)字化的改造和數(shù)字化技術推廣應用，這些技術泛稱為數(shù)字化農業(yè)技術。一句話，自從計算機技術在農業(yè)系統(tǒng)中應用開始，就引發(fā)了數(shù)字化農業(yè)技術的應用。在數(shù)字化農業(yè)技術中，包含了數(shù)字農業(yè)和農業(yè)數(shù)字化兩個范疇。

數(shù)字農業(yè)一詞是1997年由美國科學院、工程院兩院院士正式提出，其核心內容是以信息作為農業(yè)生產(chǎn)要素，用現(xiàn)代信息技術，如遙感、地理信息、全球定位、計算機、通信及網(wǎng)絡、傳感、仿真等技術對農業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設計、信息化管理的現(xiàn)代農業(yè)，如圖1所示。數(shù)字農業(yè)使信息技術與農業(yè)各個環(huán)節(jié)有效融合，改造了傳統(tǒng)農業(yè)的種、養(yǎng)殖生產(chǎn)及管理方式。因此，數(shù)字農業(yè)更加側重用成熟的數(shù)字和信息技術對農業(yè)本體（包含動物、植物本體）的描述與分析，也即在農業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的某些環(huán)節(jié)，如農業(yè)系統(tǒng)運行的數(shù)字化模擬，分子育種的虛擬數(shù)字化仿真，種養(yǎng)殖中的圖像分析與診斷，農業(yè)種植中的空、天、地信息融合與預測，農業(yè)專家決策系統(tǒng)等環(huán)節(jié)中應用。一句話，數(shù)字農業(yè)技術的含義可以解釋為農業(yè)生產(chǎn)某些環(huán)節(jié)的數(shù)字化表達，依此，在計算機端（移動端）對農業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)作分析和研究。例如，數(shù)字孿生技術應用于農業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)就屬于數(shù)字農業(yè)范疇。

而農業(yè)數(shù)字化是基于農業(yè)種養(yǎng)殖的本質屬性，針對農業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈中甚至農業(yè)經(jīng)濟體中可以做數(shù)字化改造或數(shù)字化技術賦能的泛指。農業(yè)體系包括農業(yè)生物、農業(yè)環(huán)境和人類的干預作用等，是一個客觀存在的復雜的生命過程系統(tǒng)。農業(yè)生產(chǎn)的本質屬性是以動、植物為對象的，分產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后三個環(huán)節(jié)在內的動態(tài)系統(tǒng)，而動、植物的生長繁育是有其自身規(guī)律和對環(huán)境及能量需求與互作（脅迫）的連續(xù)過程，即存在內在的生理、生化活動。因此，從農業(yè)系統(tǒng)的本質角度看，有些環(huán)節(jié)或者規(guī)律是不能簡單用數(shù)字化做本質描述或引用簡單的數(shù)字化技術的。從科技賦能角度看，農業(yè)數(shù)字化應該是泛指考慮動、植物生長的本質生理、生化活動的，對動、植物從生長到收獲、加工、物流、銷售等環(huán)節(jié)可以施加“人為管控”的數(shù)字技術。從動、植物養(yǎng)殖和種植來看，與工業(yè)化系統(tǒng)不同的是：農業(yè)系統(tǒng)中動、植物不是直接被“管控”的對象，而是各種養(yǎng)殖、種植技術施加后的間接的“受益”對象。故而農業(yè)數(shù)字化應該描述成：農業(yè)系統(tǒng)的不完全型的對動植物生長“環(huán)境”和“營養(yǎng)（條件）”施加數(shù)字管控技術（含設施及裝備）的集成式綜合應用。

數(shù)字化農業(yè)技術的組成如圖2所示。總之，科研層面上，數(shù)字農業(yè)應該是泛指用數(shù)字來表達的農業(yè)，包括把農業(yè)做成虛擬化農業(yè)來研究的仿真技術、模型技術、數(shù)據(jù)分析技術與決策技術等；而農業(yè)數(shù)字化則是泛指對傳統(tǒng)農業(yè)系統(tǒng)施加的各種數(shù)字化技術（包括管理技術）的描述，以及對應的數(shù)字化技術改造和集成應用，數(shù)字農業(yè)和農業(yè)數(shù)字化都屬于數(shù)字化農業(yè)技術。毫無疑問，數(shù)字化農業(yè)技術是我國目前乃至長遠的農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的支撐技術。其中最具代表性的是智慧農業(yè)技術和智能農業(yè)技術。

二、智慧農業(yè)與智能農業(yè)

基于技術背景和應用場景看，智慧農業(yè)和智能農業(yè)側重點不同。

智慧農業(yè)（Smart Agriculture）：智慧農業(yè)強調的是“智慧”技術。因此，智慧農業(yè)技術側重體現(xiàn)在農業(yè)系統(tǒng)中對農業(yè)大數(shù)據(jù)加工、分析，以建模和仿真等方法進行研究，進而生成對農業(yè)知識的理解，生成對農業(yè)生產(chǎn)決策以及多模態(tài)的信息管理和展示，是以信息化技術為底盤技術的農業(yè)管理系統(tǒng)是否更加“聰慧”來描述的。其技術應用體現(xiàn)在：以信息、知識為核心，充分利用計算機技術、建模技術、大數(shù)據(jù)技術、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術賦能農業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的不同模型分析、大數(shù)據(jù)分析、識別診斷、數(shù)據(jù)交互與管理決策等方面。故而智慧農業(yè)研究及應用歸屬農業(yè)信息化應用層面。

智能農業(yè)（Intelligent Agriculture）：智能農業(yè)強調的是“智能”技術，因此，智能農業(yè)技術側重體現(xiàn)在獲取有效的農業(yè)信息和裝備（系統(tǒng)）及傳感網(wǎng)絡支持下，使得農業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)不僅“聰明”而且產(chǎn)生“使能”，實現(xiàn)農業(yè)生產(chǎn)最優(yōu)產(chǎn)出的能動力，以是否帶來“產(chǎn)能”來判別。其技術應用體現(xiàn)在：為達到“產(chǎn)能”目標，以裝備（機器人）、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)及自動控制為核心，輔以農業(yè)模型技術，在控制技術、感知技術、局域網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)處理等技術支撐下，仿工業(yè)生產(chǎn)模式，使農業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)智能自動化乃至“自主無人化”生產(chǎn)和管控。故而智能農業(yè)研究和應用歸屬農業(yè)感知與智能裝備及各類自動控制系統(tǒng)集成應用層面。

無論是智慧農業(yè)技術還是智能農業(yè)技術，都是農業(yè)生產(chǎn)的新質生產(chǎn)力。智慧農業(yè)與智能農業(yè)的關系，猶如人體的大腦和四肢的關系，是相互交融的集成關系，如圖3所示。這里要重點闡述的是：作為面向底層生產(chǎn)執(zhí)行應用的智能農業(yè)技術具有更加重要的作用。因此，在農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展過程中，隨著農業(yè)數(shù)學化技術進程的深入推進，智能農業(yè)技術的發(fā)展最終是支撐智慧農業(yè)的實現(xiàn)，即智慧農業(yè)的建設步伐應該是先把“底層”做好，也即需要把信息采集、信息傳輸、信息處理以及各種智能作業(yè)裝備與自動化技術實施好；進而，在瞄準未來農業(yè)的發(fā)展過程中，二者技術的并行推進（研發(fā)和應用）將是實現(xiàn)未來“無人農業(yè)”的保障。

（作者為九三學社中國農業(yè)大學第三支社副主委，中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院人工智能系教授、博士生導師）

責任編輯：馬莉莎