新一代信息技術驅動下的農業信息化發展思考
來源:中國電子政務網 更新時間:2021-04-15

新一代信息技術驅動下的農業信息化發展思考

目前全球正處于信息化時代,農業信息化的發展已成為現代化農業發展的重要方向, 因此有必要探索新一代信息技術對農業信息化的推動作用。總結新一代信息技術在農業領域應用的現狀,對新一代信息技術推動農業信息化發展的路徑進行分析,提出新一代農業信息技術創新與集成應用的策略。提出通過新一代信息技術創新補齊農業信息化和現代化短板,助力“鄉村振興戰 略”,實現并加速“四化同步,融合發展”。推動新一代信息技術在農業中的應用必須依賴于技術創新、模式 創新、機制創新和政策創新。

在國家政策的有力驅動和 “三農” 發展的迫切需求下, 中國農業信息化基礎設施建設已基本完成, 開始進入到全方位、 多層次的發展階段, 移動互聯網在解決農業信息化 “最后一公里” 問題發揮出了重要作用。 2020 年1月, 農業農村部、 中央網絡安全和信息化委員會辦公室聯合印發了 《數字農業農村發展規劃 (2019—2025 年)》 ,提出要大力發展數字農業, 實施數字鄉村戰略, 推動農業數字化轉型, 進一步加強 農業信息化建設。
農業信息化是將信息技術應用到現代農業中, 利用信息網絡化和數字化支持農業生產、 經營和管理, 其內容涉及農業基礎設施信息化、 農業科學技術信息化、 農業資源環境信息化、 農業生產工具信息化、 農業經營管理信息化、 農民生活消費信息化、 農業科研 管理信息化等。 世界銀行認為國家農業信息化戰略的主要目標是: 提供信息獲取能力、 加速農業科技創新與農技推廣服務、 建設農產品供應鏈與產品可追溯 機制、 增加農業資本注入。 在農業產業發展過程中, 美國、 歐盟、 日本、 英國等發達國家都非常注重政府強有力的支持與管理、 重視農業信息化體系的建設、 注重計算機網絡系統的普及與應用, 以及開展多元投資機制的構建和相關法律法規的建立健全等。
新一代信息技術產業是中國國務院確定的7個國 家戰略性新興產業之一, 主要聚焦在下一代通信網絡、 物聯網、 三網融合、 新型平板顯示、 高性能集成 電路和云計算為代表的高端軟件。 新一代信息技術是 以物聯網、 云計算、 5G、 大數據、 人工智能等為代表的新興技術, 正在全球范圍內引發新一輪的科技革命。 因此, 在新一代信息技術快速發展的環境下, 中國農業信息化如何進一步發展是值得思考與討論的重要問 題。 如何通過新一代信息技術創新推動中國農業信息化進程, 補齊農業現代化這塊短板, 助力 “鄉村振興 戰略”, 實現工業化、 信息化、 城鎮化、 農業現代化 “四化同步” 發展, 并加速融合發展, 是本文討論的核心問題。
1 新一代信息技術在農業領域應用現狀
未來 10~20 年, “融合與智能” 將是信息技術發展的兩大并列主題, 面向認知和決策的大規模計算 與硬件執行相互融合。 物聯網的出現, 極大拓展了人類感知和獲取數據的能力, 同時也延伸了人類的動作 和執行范圍; 虛擬化和云計算的成熟, 為后端透明化的超大規模數據處理提供了基礎設施; 大數據、 深度 學習技術的出現, 使人工智能獲得跨越式發展。 這些技術一直不停地試圖進行更深層次地融合, 以獲得更 少的人工干預和更加智能的效果。
新一代信息技術在農業領域中不斷應用和融合, 加速了農業全行業知識、 技術和服務的積累、 擴散、 分享與創新, 讓整個農業價值鏈中的各方可以捕獲、 追蹤和共享數據, 推動了農業信息服務范式由細碎零散向規范系統轉化, 極大提升了各環節效率, 引領現代農業發展與轉型。 物聯網、 云計算、 大數據、 人工 智能、 區塊鏈、 數字孿生 (Digital Twins) 等新一代信息技術的迅猛發展, 為農業信息化的發展奠定了強大 基礎, 推動農業向智慧化轉型升級。
1.1 新一代信息技術應用于現代農業全產業鏈
新一代信息技術在農業中的應用為農業帶來革命性影響, 技術創新和資本雙輪驅動是農業現代化進程 的動力。 新一代信息技術在農業領域中的應用貫穿 于現代農業的整個產業鏈, 具體如下: ①在農業生產過程中, 新一代信息技術對農業生產系統的核心作用是優化自然資源配置, 實現農業生產的全面自動化。 通過對農作物的自動管理, 實現農作物種植、 畜禽飼養的管理信息化, 以及病蟲害防治信息化等。 ②在農 產品流通過程中, 借助新一代信息技術不斷擴大市場 信息網絡, 幫助上游和下游企業 (如加工商或出口商) 更好地管理農產品的運營和產品質量, 推動農業產業 化的發展。 ③在農業信息化的管理過程中, 借助新一 代信息技術建立相應的信息網絡和針對農業構建的虛 擬模型, 幫助政府部門進行農業宏觀調控、 農業活動 智慧管理等。 ④在農業社會服務信息化過程中, 農民可以借助新一代信息技術充分了解天氣情況、 土壤濕 度、 病蟲害預警信息、 農產品價格、 農業保險、 農業 信貸等, 幫助農民做出更好的決策。
美國、 歐盟等發達地區占據了信息技術高地, 不斷推動新一代信息技術滲透到農業全產業鏈中。 新 一代信息技術在農業產業鏈和價值鏈中的應用與作用 如圖 1 所示。


1.2 物聯網、 大數據、 人工智能等新興技術 驅動農業發展新業態
物聯網、 大數據、 人工智能、 區塊鏈等新興技術 的發展, 提供了快速收集、 整理、 存儲、 分析和共享異構數據的能力, 極大地提高農業領域復雜問題的解決能力, 將農業、 糧食、 資源環境等領域的研究成果 應用在生產實踐中, 正在改變糧食的種植方式, 促進 形成數據驅動的智慧農業發展, 新興技術將引領現代農業進入全新發展階段, 并催生農業產業發展新業態。 地面和空中機器人的增加, 從種植到收獲的一些操作 實現了自動化, 并且更容易得到土壤信息、 天氣和污染數據, 從而做到對害蟲和農藥等的精細控制; 物聯網技術在農業中的應用, 改變了粗放的農業經營管理方式, 它提供遠程監控、 虛擬地理信息系統、 作物和 土壤健康監測以及更好的農場管理技術, 在農產品種植、 制造、 營銷等多個環節得到了應用; 通過區塊鏈技術可以保證農業生產企業或消費者方便、 安全地獲取信息, 區塊鏈技術已被成功用于檢測食品鏈中劣質食品, 為早期有效應對創造了條件, 還可以為消費者 提供食物來源信息; 移動技術、 遠程遙感服務和分布式計算的推廣已在改善小農戶獲取信息、 市場、 金融和培訓, 新一代信息技術為將小農戶納入數字驅動農業食品系統創了新機會。
隨著新一代信息技術深入應用于農業領域, 精準農業、 智慧農業等農業新業態將有更大的技術創新與應用空間。 波士頓決策咨詢集團開展農業技術預見表明, 未 來 15~20 年 , 物聯網 、 大數據 、 農業分析軟件、 智能設備等組成的農業智能系統和分子生物技術將實現大范圍應用, 并由此引發農業產業價值 鏈與農業商業模式的轉變。 當前, 新型農業發展業態 已經引起許多國家重視, 歐盟、 美國等推出支持新一 輪產業數字革命的舉措, 歐盟投資銀行等加大對該領 域的投資傾斜。 此外, 泰國政府也提出積極推進 “Agriculture 4.0”, 實現農業生產與物聯網、 大數據、 電子商務等信息技術相互融合, 實現農業產業更加生態化、 智能化和自由化。

通過物聯網、 人工智能、 大數據等可以實現作物 產量預測、 雜草檢測、 病蟲害監測與預防、 物種識別、 土壤分析、 灌溉管理和預防干旱等, 幫助農民更好地管理農場以及在危機來臨前做出更好的決策, 從而 提高生產水平, 推動精準農業和智慧農業的發展。 表 1列出了一些面向農民的智能服務平臺或工具。
1.3 數字孿生技術為農業信息化提供新的發展機遇
Gartner 副總裁 David Cearley 在 Gartner Symposium/ ITxpo 2018 上強調, 自主設備、 增強分析、 AI 驅動的 研發、 數字孿生、 邊緣計算、 沉浸式體驗、 區塊鏈、 智能空間、 數字道德和隱私、 量子計算十大戰略性技術在未來 5 年將帶來顛覆式創新, 在這樣一個數字孿 生的智能空間里, 人、 設備、 內容、 服務、 交易將連 結成一個不斷擴張的網絡, 各類數據不斷被匯聚和計算并產生新的知識——洞察 (Insights)。 數字孿生是現實世界特定實體 (如特定的母牛、 田地、 甚至特定的 農場) 的數字表示, 數字孿生技術主要是把現實世界 與數字世界連接起來, 結合感測器、 人工智能、 機器學習、 軟件分析, 生成存在于虛擬空間中的數字模型, 這些模型就像是一個虛擬的孿生體, 這樣的數字孿生 體不僅可以代表實體的實際狀態, 還可以再現歷史狀態和模擬未來狀態, 對這些實體進行預測, 甚至可以 考慮進行干預, 以替代現實世界中的實驗, 如一頭牛的數字孿生體可以根據各種管理和治療決策來表明其 患乳腺炎的可能性。 數字孿生技術使農民和利益相關者有能力應對意外情況, 通過不斷監控從生產到營銷和銷售的整個過程, 它可以幫助事先識別問題, 并在 適當的時間安排預測性維護以及為復雜問題提供即時解決方案。
農場和農業活動的數字孿生, 農業價值鏈中各個層面的參與者將可以獲取更多的信息 資源, 更有效地預測農作物產量, 在有限的資源下, 擴大生產的規模。 IBM 認為, 對真正耕作的農場進 行數字復制, 可以為全球農場打造一個 “數字孿生” 或 “虛擬模型”, 實現農作物的健康管理, 還可以對農場數據進行共享, 讓農業各參與方分享想法、 研究和 材料, 交流全球農場和作物生長相關數據, 并與食品 供應鏈相互聯結。 荷蘭的 Connecterra 公司基于數字孿生技術研發了數字奶牛助手服務, 通過遠程監視母牛并檢測母牛何時處于發情期, 全面了解母牛的健康 狀況, 進一步預測下一個周期的開始日期, 并使用物 聯網技術向農民發送可行的見解和智能建議; 希臘的 BeeZon 養蜂場監控系統設計了蜂群的數字孿生對蜜 蜂的疾病、 病蟲害感染、 農藥暴露和毒性進行程監控, 幫助養蜂人遠程控制其養蜂場并做出明智的管理決策。
2 新一代信息技術推動中國農業信息化發展的路徑分析
技術變遷相適應, 由強基礎向重應用轉變。 將新一 代信息技術應用于農業產業和農村系統的各個領域, 通過有效獲取、 整合、 利用和傳播各類涉農信息資源, 關聯農村地區經濟、 社會、 生態諸要素, 推動新一代信息技術在生產、 經營、 管理、 服務的全產業鏈滲透, 形成多主體可互聯互通、 信息數據可交互和共享的技 術應用場景, 從而借助信息化手段改變農業發展方式, 創新 “三農” 服務手段, 最終實現農業生產經營效率 提升和農村社會全面進步。 利用新一代信息技術推進 中國農業信息化發展的路徑主要包括以下幾個方面。
2.1 創新信息服務模式, 填平數字信息鴻溝, 推動信息對稱及供需平衡
在中國農業信息化進程中, 政策演變始終與信息隨著移動數據網絡和手機的普及, 以及農村硬件 基礎設施建設不斷進步, 廣大農民和農業生產經營新型主體獲取和利用農業信息的渠道已經打通。 但是, 文化素養、 信息素養和農業信息供給、 傳播與互動服 務等方面的短板, 仍嚴重阻礙著農業信息的開放傳播 與充分獲取, 造成數字時代更大的信息鴻溝, 導致農 業生產者與政府管理部門和市場的信息嚴重不對稱, 嚴重制約了農業信息服務成為農業生產經營的 “耳目、 尖兵和參謀” 作用的發揮。 美國農業部所屬的農業技術推廣體系中的主要內容之一, 就是充分利用網絡和 信息化手段, 由政府資助的農技推廣隊伍為農場主和 農民等提供充分、 及時和雙向的信息推送、 培訓和咨詢服務, 不斷提升他們的職業素養和水平。 中國農業 現代化進程中必然首先需要持續為農民提供充分的農 業信息服務, 包括農業生產所需的科技信息與知識、 農產品市場信息及咨詢分析、 農業金融、 保險、 國家 農業政策法規等各個方面的信息。 同時, 信息服務過 程和目標不僅僅局限于某個具體問題的解決, 更重視 通過長期的信息服務發揮繼續教育職能, 潛移默化地 改善和提高農民的信息素養和整體文化水平, 支持和 引導農民更加科學地從事農業生產經營活動, 降低 “盲人摸象” 式或 “盲目跟風” 式的生產經營導致的各 類風險。 農業信息服務供給側需不斷深化改革, 建立 面向 “三農” 信息服務的非贏利公益服務機制, 并充 分利用信息開放共享、 自動信息感知以及大數據分析 等手段, 加強信息技術和信息服務創新, 有力支撐不 同農業經營主體的生產經營活動過程中的信息需求, 顯著緩解各類群體信需求與服務供給不充分不平衡 的突出矛盾。
2.2 推進全產業鏈信息管理, 支撐農業生產 經營與管理精細化智能化
目前, 中國農業信息管理水平仍處于應用領域及 范圍比較局限和技術手段比較落后的階段, 突出表現 為先進信息管理技術與農業產業鏈的全面耦合不夠緊 密, 過程松散, 缺少銜接, 環節缺失。 主要表現為: ①缺乏全局性信息和數據采集機制和先進技術手段; ②缺乏即時性客觀數據支撐, 人工抽樣采集和統計方法仍是農業信息采集的主要手段; ③缺乏農業產業鏈信息管理系統的銜接、 整合與集成, 導致信息流斷鏈 和 “孤島” 式的信息管理, 難以支撐全局性把控與決 策。 上述問題的存在直接導致農業管理者和生產經營 者均存在信息缺失、 信息失真等問題, 以及相互之間 信息不對稱等問題。 同時, 面向農業全產業鏈的農業 管理者與生產經營者均缺乏一個有效的農業知識管理 平臺, 導致在瞬息萬變的市場中, 在有限的機會窗口 期內, 大量的時間和精力耗費在面向問題的信息采集、 清洗和匯聚過程, 嚴重壓縮了分析、 洞察和決策的時間, 難以產出高質量的洞察和決策。 因此, 通過新一 代信息技術全面開展農業全產業鏈信息流的垂直整合 及與相關產業的信息流水平集成, 加強流程、 過程和 節點信息采集與控制, 必將成為中國農業信息化乃至 農業現代化的全局性和基礎性要求。
2.3 開展大數據驅動的智能信息分析, 提升農業決策智慧化能力與水平
智慧決策是信息由感知而來、 到管理和生產決策中去的中間過程, 即依托模型和算法, 通過大數據和 深度學習, 讓機器像人一樣并超越人去架構、 去思維 并做出決策。 其中, 模型和算法既是信息技術領域前 沿基礎研究的核心, 也是推動農業信息化從信息管理 向智慧決策, 從自動化農業向智慧農業跨越發展的關 鍵。 2019 年 11 月 20 日, 在 “中國農業農村科技發展 高峰論壇” 上, 中國農業農村部副部長張桃林表示: “形勢逼人, 時不我待。 我們必須在生物育種、 智能農 機裝備、 智慧農業等戰略必爭的重點領域, 在合成生 物、 基因編輯、 人工智能、 區塊鏈等受制于人的核心 關鍵技術上, 加快重點布局和創新突破。” 無論是構建 支撐政府農業管理的信息分析和知識管理系統, 還是 發展支撐智慧農業的農業智能裝備、 農業生產智慧決 策管理系統, 都聚焦于復雜場景下的多維大數據挖掘 與分析問題, 農業分析理論模型、 數據模型、 機器學習、 數據挖掘算法等成為核心關鍵技術。 目前, 中國 在大數據、 機器學習乃至深度機器學習、 數據挖掘以及農業分析領域的模型和算法等方面缺乏原始創新, 主要在美國、 歐洲科學家成果基礎上進行優化和應用研究。 因此, 需要瞄準農業產業和管理問題, 引導科研機構和企業聚焦從 0 到 1 進行智慧農業領域核心技術創新和模式創新, 加強符合中國農業現代化發展的 集成應用創新, 加強符合中國創新驅動發展戰略特色 的模式創新。
3 加強新一代農業信息技術創新與集成應用的策略
農業信息技術對引領和支撐現代農業發展發揮了重要的作用, 農業信息技術創新是中國農業信息化與現代化進程的核心驅動力。 合理有效集成科研機構、 大學和企業研發力量, 構建國家農業信息技術創新體 系, 是落實農業現代化進程中創新驅動發展戰略的關 鍵支撐和可持續發展保障。
3.1 前瞻布局并深入推進基礎性和戰略性農業信息技術研究探索
隨著中國創新能力的不斷增強和人工智能領域創新水平與美國并跑的趨勢, 需要更加關注中國在信息 技術領域的前沿基礎研究和探索發現, 為中國持續的信息技術創新奠定可持續發展的基礎。 科研機構和大學是開展農業信息技術前沿基礎研究的主力軍, 政府資助的科研經費需要建立持續、 開放支持新一代農業 信息技術領域前沿探索機制, 鼓勵科學家對信息技術 領域未知前沿科學問題的自由探索, 為孕育中國農業信息技術乃至信息技術領域前沿基礎研究的原始發現 提供平臺和環境, 為科研機構和企業的技術和產品創新提供可持續發展動力。
3.2 深化農業科技協同創新, 突破 “卡脖子” 關鍵技術
隨著生物技術和信息通信技術等新興技術在農業 領域的密集應用, 農業科學研究范式、 農業產業形態 均發生著巨大的改變。 同時, 大區域性農業生態與環境治理、 生物安全、 復雜產業問題等諸多全局性關鍵 瓶頸問題均需要多個學科領域協同創新。 例如, 由于數據科學與組學的綜合交叉, 催生出計算育種 (Breeding Informatics) , 就需要育種學、 組學 (基因組、 表 型) 和數據科學 (數據工程師、 軟件工程師和數據科 學家) 等不同領域和不同角色的科學家協同開展研究 和創新。 未來10 年美國將圍繞系統認知分析、 精準動態感知、 數據科學、 基因編輯、 微生物組五大關鍵技術尋求農業領域的科技突破, 同樣這也是未來中國 農業領域不可或缺的關鍵核心技術。 因此, 需要聚焦 農業現代化進程中的重大全局性或大區域性關鍵瓶頸 問題, 在國家層面規劃農業大科學計劃, 充分重視和 發揮信息技術和數據科學的作用, 加強圍繞新一代信息技術和大數據驅動的農業科技協同創新體系建設。
3.3 持續投入建設新型農業信息技術研究與應用創新支撐條件
現代科學研究和技術創新越來越依托大科學工程 基礎設施, 無論是推動中國智慧農業技術創新, 還是推動中國農業信息化應用, 均需要強大的信息基礎設施支撐。 因此, 中國在發展數字農業、 精準農業和智 慧農業過程中, 必須充分借助新型基礎設施建設的機 遇, 以貫徹落實 《數字農業農村發展 規 劃 (2019— 2025 年 ) 》 為 抓 手 , 政府主導大力加強和 全面構建 “空 、 天 、 地 、 海一體化 ” 集信息感知與控制 、 信息傳播與交互、 大數據獲取與治理于一體的農業信息基礎設施, 加快 5G 網絡、 物聯網等新型基礎設施建設, 以及包括農業自然資源、 動植物本體感知數據、 農業種質資源、 農獸藥基礎數據、 農業產業經營主體 信息、 重點農產品市場信息等農業全產業鏈數據的國家農業農村大數據中心基礎設施建設, 支撐精準農業、 智慧農業的規模化應用, 一方面, 可以大幅提高產出 效益; 另一方面, 可以分攤和降低農業信息化應用直接成本
3.4 加強體制機制創新, 釋放創新驅動發展戰略活力
在全球范圍內, 相對于工業 4.0 而言, 吸引企業和 社會資本投入農業信息化技術創新均困難重重。 中國應發揮獨特的體制優勢, 在積極推動新一代農業信息 技術相關科研成果產業化政策基礎上, 進一步加強機 制創新, 打造鼓勵科研人員在崗創業、 企業兼職、 技術入股、 離崗創業等多種促進科研人員參與市場化、 企業化技術創新的新模式。 通過機制創新, 以科研人 員為紐帶, 打造前沿基礎研究和產業技術創新兩支隊 伍, 搭建科學研究和產品研發兩個平臺, 突破國立科研機構與企業創新體系的壁壘, 形成基礎研究與應用 技術創新, 積極推進科企融合, 構建科研機構與企業 一體兩翼的良性互動格局和協同創新模式。
4 啟示與建議
通過前述分析討論, 信息技術創新不斷推動著農業信息化向共享、 智能、 數字的方向發展。 推動新一 代信息技術在農業中的應用, 加速中國農業信息化進程, 進而引領推動農業現代化, 必須依賴于技術創新、 模式創新、 機制創新和政策創新。
4.1 系統化、 針對性、 前瞻性地加強農業信息化政策創設
政策創新是政府破解技術和資本進入農業信息化 領域周期長、 回報低等諸多障礙的有效法寶。 從政府 層面上, “四化同步, 融合發展” 關鍵是要建立充分 借助新型工業化、 信息化做好農業現代化的政策機制 保障。 政策機制體系既要覆蓋農業信息、 數據采集、 治理、 挖掘、 應用與服務的全生命周期, 又要貫穿于 農業信息基礎設施建設、 關鍵技術創新、 產品研發、 技術應用與服務營銷等全產業鏈, 還要包含農業產業 鏈與制造業、 服務業、 金融業等其他產業鏈的水平整合相關的接口。 政策機制的內容要點主要包括: ①應加強數據信息的共建共享、 開放應用的政策和標準的 制定工作, 積極研究出臺鼓勵信息和數據開放獲取、 共享應用的政策, 推動國家公共資金資助產出的各類 科研信息、 自然資源與環境數據、 農業生產經營過程 產出的數據等強制開放獲取, 鼓勵大數據湖 (Big Data Lake) 為代表的商業大數據共享模式。 ②積極研究出政策創新是政府破解技術和資本進入農業信息化 領域周期長、 回報低等諸多障礙的有效法寶。 從政府 層面上, “四化同步, 融合發展” 關鍵是要建立充分 借助新型工業化、 信息化做好農業現代化的政策機制 保障。 政策機制體系既要覆蓋農業信息、 數據采集、 治理、 挖掘、 應用與服務的全生命周期, 又要貫穿于 農業信息基礎設施建設、 關鍵技術創新、 產品研發、 技術應用與服務營銷等全產業鏈, 還要包含農業產業 鏈與制造業、 服務業、 金融業等其他產業鏈的水平整 合相關的接口。 政策機制的內容要點主要包括: ①應加強數據信息的共建共享、 開放應用的政策和標準的 制定工作, 積極研究出臺鼓勵信息和數據開放獲取、 共享應用的政策, 推動國家公共資金資助產出的各類 科研信息、 自然資源與環境數據、 農業生產經營過程 產出的數據等強制開放獲取, 鼓勵大數據湖 (Big Data Lake) 為代表的商業大數據共享模式。 ②積極研究出目前, 中國農業發展正處于爬坡過坎的關鍵期, 應根據中國的資源稟賦條件和農業現代化水平, 強化 信息化服務能力的建設, 提升農業信息科技創新, 加 快推動農業轉型升級, 由粗放向精細、 精準、 綠色轉 變, 走出具有中國特色的數據信息驅動發展的綠色農業之路。
4.2 高度重視顛覆性技術在農業現代化進程 中的引領定位
當今時代, 隨著科學研究突破和技術創新進步, 農業科研模式和產業形態開始進入到轉型升級的跨越 式發展階段, 將產生全新的創新范式和業態。 因此, 我們必須意識到一些具有顛覆性的技術, 例如以大數據、 人工智能為代表的信息通信技術, 以基因編輯、 分子生物學為代表的新興生物技術, 它們之間交叉融合、 相輔相成, 將徹底改變和重構農業科技創新的基本范式, 推動農業生產、 經營、 管理等產業鏈垂直整合及與其他產業水平整合, 形成全新的多元集成、 緊 耦合產業模式, 它們對農業轉型升級起到引領作用, 而不僅僅是支撐作用。 因此, 要把顛覆性改變農業產業業態的新興技術放在農業科技創新的突出位置, 充分發揮這些新興技術在重塑與再造全新的農業現代化 范式中的前瞻性、 基礎性和戰略性作用。
4.3 構建有利于農業信息技術創新成果轉化 應用的新機制
信息技術、 數據科學和人工智能是農業領域的戰 略性關鍵技術, 但是由于信息技術和相關資本投入農 業信息化具備周期長、 回報低等特點, 導致先進信息 技術應用于農業, 特別是發端于農業領域內部的科技 創新, 多聚焦于技術先進性和可行性研究, 容易忽略 技術成熟度和可規模應用性。 因此, 一些應用先進信 息技術的農業信息化系統只能囿于示范基地, 缺乏適 應各種不同自然環境、 市場條件的可復制性和可操作 性。 針對上述問題, 必須建立市場導向的農業信息技 術應用創新模式。 尤為關鍵的是, 如何突破現有科研 成果轉化機制缺陷, 在繼續夯實政府資助基礎研究前 提下, 通過體制機制創新, 進一步充分發揮資本和市 場作用, 建立企業主導農業信息技術創新的發展模式, 即整個創新過程由企業定制研發產品和服務開始, 倒 逼科研機構和創新系統聚焦產業問題開展目標明確的 產品創新、 技術創新和配套的前瞻基礎研究, 系統地、 規模化地引導和推動信息服務、 信息管理、 信息感知 與控制、 信息分析等在農業領域的應用
4.4 加快推進新型農業科研基礎設施建設和開放共享
重大科學發現越來越依靠重大科技基礎設施, 以 信息技術和大數據為基礎的數據密集型科學研究對科 研數據基礎設施提出了更高要求, 推動各個國家加快 科研基礎設施布局, 如美國先后發布 “大數據研發計劃” “國家戰略性計算計劃” 等, 圍繞數據知識獲取 能力和高性能計算領域開展布局。 而歐盟、 印度、 日 本等多家也同樣加速國家信息通信技術基礎設施布局, 加快發展數字經濟。 因此, 農業科技創新作為實現農業現代化的核心驅動力, 中國應積極借鑒國內外領先 機構和組織, 全面規劃面向農業領域的科研基礎設施 建設方案, 加強頂層設計, 全面部署, 并加大對科研 所需的技術、 工具、 設備等設施的投資, 這些設施包 括物理基礎設施, 以及能夠共享思想、 數據、 模型和知識的網絡基礎設施, 為糧食和農業領域進行前沿研 究和解決農業最棘手的問題提供支撐。 一方面應加快 科研數據采集、 存儲、 分析等相關基礎設施的數據存 儲、 計算能力建設, 發展新型國家級農業科學大數據 設施, 并搭建虛擬科研平臺。 另一方面, 加快發展數 據采集、 存儲、 傳輸、 管理分析和共享相關的核心技 術, 以及數據集成技術、 工作流技術、 大數據挖掘技 術、 非結構化和半結構化數據處理技術、 數據長期保 存技術、 大規模數據智能分析與可視化技術、 農業科 研成果開放共享的標準與技術等。



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