說(shuō)起現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，如果印象里還只是美國(guó)機(jī)械化的大農(nóng)場(chǎng)，或者日韓等國(guó)精細(xì)化管理的小塊農(nóng)田，或者以色列的智能化植物工廠，那真是out了，其實(shí)就連筆者這樣專職搞農(nóng)業(yè)的人，都沒(méi)有意識(shí)到如今在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域掀起的新風(fēng)潮，那就是人工智能，具體來(lái)說(shuō)，就是在當(dāng)今的農(nóng)田或溫室里，除了人和機(jī)械設(shè)備，已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)了許多農(nóng)業(yè)機(jī)器人的身影。

美國(guó)機(jī)械化大農(nóng)場(chǎng)

隨著近幾年人工智能的飛速發(fā)展，人工智能與社會(huì)各行各業(yè)的結(jié)合進(jìn)入到實(shí)質(zhì)化應(yīng)用階段，比如在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展正如火如荼，所謂“智慧農(nóng)業(yè)”，是集新興的互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種傳感節(jié)點(diǎn)（環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等）和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專家在線指導(dǎo)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策。農(nóng)業(yè)機(jī)器人正是憑借智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，運(yùn)用GPS導(dǎo)航技術(shù)、傳感技術(shù)和最新的機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)定位、識(shí)別，并代替人類完成農(nóng)業(yè)播種、施肥、灌溉、采摘、運(yùn)輸?shù)热斯趧?dòng)，進(jìn)一步提高節(jié)約人力成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)

人類自誕生以來(lái)，先后經(jīng)歷了原始采集農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、化學(xué)農(nóng)業(yè)、機(jī)械農(nóng)業(yè)、工廠農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等發(fā)展階段。農(nóng)業(yè)的每一次進(jìn)步都伴隨著勞動(dòng)生產(chǎn)率的大幅提升，正是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升才養(yǎng)活了世界上越來(lái)越龐大的人口。但隨著世界人口老齡化趨勢(shì)日趨嚴(yán)重，全球農(nóng)業(yè)正面臨著巨大的勞動(dòng)力短缺，據(jù)世界銀行預(yù)計(jì)，到2050年，需要增加50%的糧食來(lái)維持日前增長(zhǎng)的全球人口，平均每個(gè)農(nóng)業(yè)勞力要能夠生產(chǎn)出供應(yīng)500人的糧食。全球農(nóng)業(yè)人工作業(yè)成本不斷攀升，為農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展提供了充足動(dòng)力。通過(guò)自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)，可以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和工作效率，緩解勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題，同時(shí)可以減少農(nóng)藥使用對(duì)土壤、水源等自然環(huán)境的破壞。

目前，世界上農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家主要開(kāi)發(fā)出了以下幾類農(nóng)業(yè)機(jī)器人。

1.除草機(jī)器人

這款機(jī)器人出自瑞士EcoRobotix公司，其主打產(chǎn)品為田間除草機(jī)器人，通過(guò)機(jī)器識(shí)別技術(shù)，可以準(zhǔn)確識(shí)別出雜草，通過(guò)機(jī)械手臂對(duì)雜草進(jìn)行除草劑噴灑，使除草劑使用量比傳統(tǒng)方式減少了20倍。該機(jī)器人完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)行，而無(wú)需任何操作人員。由于以太陽(yáng)能為動(dòng)力，每天工作時(shí)長(zhǎng)可達(dá)12小時(shí)。同時(shí)，該機(jī)器人只有130公斤重，遠(yuǎn)遠(yuǎn)輕于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，最大限度地減少了機(jī)械對(duì)土壤的破壞。

2.施肥機(jī)器人

美國(guó)明尼蘇迭州一家農(nóng)業(yè)機(jī)械公司研制出了一款獨(dú)特的施肥機(jī)器人，它可以根據(jù)不同類型土壤的實(shí)際情況，制定不同的施肥策略。采取這種精確施肥技術(shù)，可以大大減少施肥量，既節(jié)約了農(nóng)業(yè)成本，又減少了化肥對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的污染。

3.打藥機(jī)器人

愛(ài)爾蘭農(nóng)藥噴灑技術(shù)公司MagGrow研發(fā)的這款農(nóng)作物打藥機(jī)器人，致力于解決農(nóng)藥噴灑過(guò)程中的藥物漂移的問(wèn)題。使用永久性稀土磁體產(chǎn)生電磁荷，對(duì)農(nóng)藥液滴進(jìn)行磁化處理，使之更容易附著在作物上，可以達(dá)到85-95％的粘附率，減少65-75％的農(nóng)藥使用，并可以使作物產(chǎn)量提高20-40％。

4.授粉機(jī)器人

這款由美國(guó)公司研發(fā)的蜜蜂機(jī)器人，能夠取代蜜蜂完成植物的授粉工作。另外，由于這種機(jī)器人續(xù)航能力強(qiáng)、體積小，可以應(yīng)用到災(zāi)后的調(diào)查、搜救等工作當(dāng)中。

5.放牧機(jī)器人

澳大利亞一家公司發(fā)明出了一種放牧機(jī)器人，其能在農(nóng)場(chǎng)上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的放牧勞力，它使用2D和3D感應(yīng)器，且內(nèi)置了全球定位系統(tǒng)，能自動(dòng)檢測(cè)牛群的運(yùn)動(dòng)速度并驅(qū)趕它們移動(dòng)。

6.采摘機(jī)器人

最后推薦這款由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)自主研發(fā)的黃瓜采摘機(jī)器人，這款機(jī)器人利用多傳感器融合功能，對(duì)采摘對(duì)象進(jìn)行信息獲取、成熟度判別，并確定采摘對(duì)象的空間位置，能夠?qū)崿F(xiàn)在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的自主導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)、區(qū)域視野快速搜索、局部視野內(nèi)果實(shí)成熟度特征識(shí)別、及果實(shí)空間定位、末端執(zhí)行器控制與操作，最終實(shí)現(xiàn)黃瓜果實(shí)的采摘收獲。

以上六類機(jī)器人只是農(nóng)業(yè)機(jī)器人大家庭中的一小部分成員，農(nóng)業(yè)機(jī)器人相比人工最大的優(yōu)勢(shì)是可以24小時(shí)不間斷工作，而且基本上不會(huì)出現(xiàn)操作失誤。缺點(diǎn)是目前首次購(gòu)買成本還比較高，且需要定期保養(yǎng)維護(hù)。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，盡管農(nóng)業(yè)機(jī)器人代表著農(nóng)業(yè)發(fā)展的新階段，但并不是農(nóng)業(yè)發(fā)展的終極形式。因?yàn)闊o(wú)論從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)還是到現(xiàn)在的智能農(nóng)業(yè)，都是在土壤、水分、光照等條件充分具備的條件下，利用農(nóng)作物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)來(lái)為人類生產(chǎn)食物的過(guò)程。在工廠化農(nóng)業(yè)階段，雖然可以一定程度上控制農(nóng)作物所需水分、光照、營(yíng)養(yǎng)的生長(zhǎng)條件，但本質(zhì)上仍然離不開(kāi)對(duì)作物本身特性的依賴。目前，一種全新的農(nóng)業(yè)發(fā)展思路--生物農(nóng)業(yè)正在悄然興起，它是通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)生物組織的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)人工制造食物的目的，這是一種完全革新性的農(nóng)業(yè)發(fā)展形式。

通過(guò)非農(nóng)業(yè)途徑生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，是解決人類對(duì)蛋白質(zhì)需求的辦法之一。單細(xì)胞蛋白，俗稱“人選肉”，是一種微生物食品。微生物大多是單細(xì)胞，是核酸和蛋白質(zhì)的實(shí)體。用發(fā)酵法生產(chǎn)這種單細(xì)胞微生物就可以得到極為豐富的單細(xì)胞蛋白。微生物的繁殖速度驚人，500公斤的活菌體，在合適的條件下，一晝夜可生產(chǎn)1250公斤的單細(xì)胞蛋白；而一頭體重500公斤的牛，每天只能合成0.5公斤的蛋白質(zhì)?！叭诉x肉”的主要成分是蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素和礦物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可與牛奶、雞蛋媲美。1噸微生物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，抵得上2.1噸精肉或3噸雞蛋或12噸牛奶。它既可以做食品，也可以做飼料。

藻類是微生物世界的佼佼者，它可以像高等植物一樣以二氧化碳為養(yǎng)分在太陽(yáng)下進(jìn)行光合作用，但生長(zhǎng)速度比高等植物大幾十倍。一畝地大小的湖泊中收獲的藻粉，折合成空氣、水分和陽(yáng)光制造糧食展示了廣闊的前景。

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2014年8月5日，世界上第一個(gè)‘’試管漢堡‘’在英國(guó)首都倫敦問(wèn)世。這個(gè)漢堡的‘’牛肉餅‘’是荷蘭研究人員用牛的干細(xì)胞培育而成，造價(jià)高達(dá)32.5萬(wàn)美元。這是荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)馬克·波斯特多年研究的成果。他帶領(lǐng)研究人員從牛的肌肉組織中分離出干細(xì)胞，放入營(yíng)養(yǎng)液中，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和繁衍。這些干細(xì)胞三周后數(shù)目超過(guò)100萬(wàn)個(gè)。研究人員把它們放入數(shù)個(gè)小型容器中，細(xì)胞合成大約一厘米長(zhǎng)、幾毫米厚的”肉絲“。研究人員收集”肉絲“，做成小”肉丸“冷凍起來(lái)，以便湊夠一塊”肉餅“的量。

也許在不久的將來(lái)，人類生產(chǎn)食物再也不需要依賴土肥、水、空氣、陽(yáng)光以及各種各樣的農(nóng)作物，而是像生產(chǎn)玩具、衣服那樣直接在工廠車間實(shí)現(xiàn)定制和批量生產(chǎn)，這樣即使未來(lái)人類移民到星際空間或外星球，仍然可以通過(guò)工廠化的生產(chǎn)隨時(shí)隨地制造食物。等到技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展成熟，也許我們?nèi)巳硕伎梢詾樽约褐圃焓澄锪恕?/p>