鄭茂典
習(xí)近平總書記指出,要大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化,給農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化插上科技的翅膀。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步呈現(xiàn)出“工業(yè)化”的趨勢(shì)。當(dāng)前,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的流程顆粒度越分越細(xì),以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)組織管理模式得到了廣泛的認(rèn)可,這種“可預(yù)見(jiàn)”的生產(chǎn)模式將會(huì)極大地解放人力,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,并將深刻地影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的上、下游產(chǎn)業(yè)鏈。
在我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的情況下,如果仍采用按部就班的“追趕策略”,必然導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)機(jī)創(chuàng)新體系建設(shè)“一步落后,步步落后”。因此,在全球農(nóng)機(jī)工業(yè)強(qiáng)國(guó)紛紛開(kāi)展新一代農(nóng)機(jī)創(chuàng)新體系建設(shè)的起跑時(shí)刻,我國(guó)的農(nóng)機(jī)工業(yè)正借助自身在信息技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),打造以信息技術(shù)為核心承載的自主可控的農(nóng)機(jī)創(chuàng)新體系,開(kāi)辟引領(lǐng)國(guó)際的新賽道。
本期,《科技創(chuàng)新與品牌》雜志走進(jìn)中國(guó)科學(xué)院智能農(nóng)業(yè)械裝備工程實(shí)驗(yàn)室。在這所被譽(yù)為“大國(guó)重器”的實(shí)驗(yàn)室里,探究我國(guó)智能農(nóng)機(jī)裝備科技的融合發(fā)展。
頂層設(shè)計(jì) 構(gòu)建我國(guó)農(nóng)機(jī)創(chuàng)新體系
中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)?!叭r(nóng)”問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定息息相關(guān)。2016年,我國(guó)2300多家規(guī)模型農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)總產(chǎn)值近4500億元,生產(chǎn)規(guī)模躍居世界首位。但國(guó)際市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示,在沒(méi)有補(bǔ)貼的情況下,2015年全球前三名農(nóng)機(jī)企業(yè)收入已經(jīng)達(dá)619億美元,2016年我國(guó)2300余家企業(yè)的總收入相當(dāng)。
“這主要是我國(guó)在農(nóng)機(jī)領(lǐng)域自主創(chuàng)新投入少、差距大,重要產(chǎn)品和工藝技術(shù)幾乎全部依靠引進(jìn),產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)極低,技術(shù)處于跟跑階段。但是,第三代農(nóng)機(jī)美國(guó)2016年才起步,和我們站在了同樣的起跑線上,這是我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備在全球農(nóng)機(jī)工業(yè)強(qiáng)國(guó)面前彎道超車的絕佳時(shí)機(jī)?!敝袊?guó)科學(xué)院智能農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任張玉成說(shuō),“從2014年開(kāi)始,我們就看準(zhǔn)了智能農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備這條賽道,通過(guò)多年不懈努力,終于初見(jiàn)成果”。
2014年,中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所和洛陽(yáng)市政府簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議;2015年,中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所洛陽(yáng)分所正式成立;2017年,洛陽(yáng)分所聯(lián)合其他幾家單位成立河南省智能農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心;2018年“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”問(wèn)世;2019年,國(guó)家農(nóng)機(jī)裝備創(chuàng)新中心正式通過(guò)工信部論證,成為國(guó)家級(jí)平臺(tái),同年,經(jīng)中國(guó)科學(xué)院批準(zhǔn),由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所牽頭,聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院植物研究所、微電子研究所、沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所等 7 家院內(nèi)單位,聯(lián)合組建了中國(guó)科學(xué)院智能農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備工程實(shí)驗(yàn)室 。
經(jīng)過(guò)多年的部署和研發(fā),該工程實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功研發(fā)出國(guó)內(nèi)首款智能農(nóng)機(jī)專用控制芯片、智能網(wǎng)聯(lián)終端控制器、農(nóng)機(jī)大數(shù)據(jù)平臺(tái)和無(wú)人駕駛技術(shù)等,率先提出并成功研制出全球第一臺(tái)基于第三代技術(shù)體系的智能農(nóng)業(yè)裝備。目前,工程實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)在新一代智能農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際一流的水平。
“之所以發(fā)展這么快,首先得益于所領(lǐng)導(dǎo)在科研產(chǎn)業(yè)深度結(jié)合方面的戰(zhàn)略思考和頂層布局,自項(xiàng)目落地起,便同拖拉機(jī)、軸承等全國(guó)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合,有的放矢?!睆堄癯烧f(shuō)。目前,實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)已經(jīng)聚集了10余家中國(guó)科學(xué)院內(nèi)農(nóng)機(jī)相關(guān)技術(shù)研究單位、7所高校和30余家企業(yè),上中下游合作創(chuàng)新。例如:“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”就是由中科晶上提供整機(jī)系統(tǒng)方案和衛(wèi)星通信等核心技術(shù),中科院微電子所提供無(wú)人駕駛技術(shù),中科院合肥物質(zhì)院提供傳感器,中國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)的龍頭企業(yè)——中國(guó)一拖提供拖拉機(jī)車架、換擋等技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)據(jù)等。
模式探索 突破產(chǎn)學(xué)研用合作壁壘
按幾下手上的遠(yuǎn)程遙控器,無(wú)人駕駛農(nóng)機(jī)裝備就開(kāi)始自動(dòng)犁地、播種、撒藥、收莊稼。設(shè)定好時(shí)間和路線,它們甚至可以半夜“加班”,24小時(shí)無(wú)休,從耕整到播種再到植保環(huán)節(jié)全程無(wú)人作業(yè)。
這種科幻片似的場(chǎng)景,其實(shí)在我們真實(shí)生活中正在上演,“無(wú)人農(nóng)場(chǎng)”正在成為現(xiàn)實(shí)。這就是中國(guó)科學(xué)院智能農(nóng)機(jī)機(jī)械裝備工程實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”,它的最大亮點(diǎn)是基于衛(wèi)星的智能網(wǎng)聯(lián)。有了它們,萬(wàn)畝級(jí)的農(nóng)機(jī)基地,只需要三四個(gè)人就能指揮將近20臺(tái)智能農(nóng)機(jī),完成耕地、播種、灑水、打藥等全流程作業(yè)。而另一邊,山西農(nóng)谷、蕪湖繁昌、銀川賀蘭、阿納庫(kù)勒……一組組來(lái)自祖國(guó)各地的智能農(nóng)機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)據(jù),點(diǎn)亮在實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)平臺(tái)上,科研人員正緊盯數(shù)據(jù)軌跡,討論著優(yōu)化方案。
從“洛陽(yáng)一拖”到濰坊“雷沃重工”,再到湖北“帕菲特”,一家又一家的傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)企業(yè)紛紛簽約,正打造各自區(qū)域內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)示范基地,惠及地方農(nóng)業(yè)科技應(yīng)用發(fā)展,真正做到了科研院所與企業(yè)合作,實(shí)實(shí)在在地將科技資源轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)資源。
把科研成果轉(zhuǎn)化為企業(yè)的產(chǎn)品和效益,需要打通若干環(huán)節(jié)。在整個(gè)鏈條之中,最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是找對(duì)技術(shù)的市場(chǎng)化路徑。因此,推動(dòng)院企合作,首先要打破信息不對(duì)稱的障礙??蒲性核蜕a(chǎn)企業(yè)之間的合作常出現(xiàn)“斷檔”,有時(shí)科研院所和生產(chǎn)企業(yè)達(dá)成了合作,雙方的分工也極其分明,科研院所將技術(shù)轉(zhuǎn)讓給企業(yè)后,雙方的合作隨之完成。而企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,如果對(duì)科研技術(shù)把握不好,生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量可能得不到保證。所以,打通科研院所和生產(chǎn)企業(yè)之間的信息通道,讓科研和生產(chǎn)保持密切互動(dòng),就變得非常重要。
對(duì)于技術(shù)的市場(chǎng)化路徑,張玉成體會(huì)很深:“從研發(fā)技術(shù)到產(chǎn)品產(chǎn)值,條鏈太長(zhǎng)。企業(yè)想要出產(chǎn)品,科研人員擅長(zhǎng)出專利,交流往往不在一個(gè)頻道上。科研人員不能過(guò)分依賴國(guó)家項(xiàng)目扶持,而要按市場(chǎng)規(guī)則實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化。”如今,在這種創(chuàng)新體系下,科研人員只需負(fù)責(zé)提供專利,簽署技術(shù)買賣協(xié)議,再根據(jù)需求去委托開(kāi)發(fā)。這種創(chuàng)新模式目前已成效初顯。在我國(guó)農(nóng)機(jī)芯片和操作系統(tǒng)完全依賴進(jìn)口產(chǎn)品的大背景下,中心已研發(fā)出國(guó)內(nèi)首款智能農(nóng)機(jī)定制芯片——“神農(nóng)I號(hào)”芯片,以及被喻為拖拉機(jī)“安卓系統(tǒng)”的“珊瑚”操作系統(tǒng)等。
“都說(shuō)‘懂芯片的不懂農(nóng)業(yè),懂農(nóng)業(yè)的不懂芯片’,計(jì)算所和中國(guó)一拖的合作,成功打破了這一魔咒?!睆堄癯烧f(shuō),“我們想建立中國(guó)人自主可控的農(nóng)機(jī)創(chuàng)新體系,用核心技術(shù)擺脫農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)低附加值的窘境,闖出一條突破產(chǎn)學(xué)研用壁壘的康莊大道?!?/p>