智慧农业是农业发展的最新形态和未来发展趋势，也是发达国家纷纷布局的农业领域重要新赛道。上海在物联网、云计算、大数据、人工智能、农艺农机等领域的丰富积累，其将有助于促进上海智慧农业高质量发展，推动乡村振兴战略实施。

　　在智慧地球（Smart Planet）的理念于2008年提出后，我国与世界各国同步提出了智慧农业的概念。随着新技术的加速涌现与迭代，物联网、云计算、大数据、人工智能等技术不断融入农业生产各环节，智慧农业概念的内涵与外延在不断演变，但至今尚未有明确的定义。

　　中央网信办信息化发展局、农业农村部市场与信息化司等七部委组织有关机构和地方编写的《数字乡村建设指南1.0》指出，智慧农业是指通过互联网、云计算和物联网等技术，依托部署在农业生产现场的各种传感节点和通信网络，实现农业生产环境的智能感知、智能分析、智能决策、智能控制、智能预警、专家在线指导，为农业发展提供精细化生产、可视化管理、智能化决策、精准投入产出等支撑，主要包括农业数据资源建设、农业生产数字化（种业数字化、种植业数字化、林草数字化、畜牧业数字化、渔业渔政数字化）、农产品加工智能化、乡村特色产业数字化监测、农产品市场数字化监测和农产品质量安全追溯管理等内容。

　　智慧农业是当今世界现代农业发展的大趋势

　　随着智慧农业发展，农业及其邻近产业由传统生产方式升级转换为现代农业，绿色农艺机械化、智能化，农业生产规模扩大，生产成本降低，农产品品质提升。农业劳动内涵发生颠覆性变化，由体力劳动向技能型劳动转变，相关领域高级技术人才向农业领域迁移，带来生产效率极大提升。欧美日发达国家纷纷出台政策措施，推进大数据、物联网等技术在农业领域的应用推进智慧农业发展。美国农业部《科学蓝图——2020至2025科研方向》，提出要关注智慧农业技术在可持续农业集约化、适应气候变化、食品和营养转换、增值创新、农业科学等5个领域的应用。荷兰、法国等欧盟6国启动了“Smart Agri Food”项目，推进规模化的智能农业应用软件研发。德国在世界上最早提出工业4.0，进而采纳工业4.0的成果提出了农业4.0，利用物联网、大数据、互联网等新一代信息技术，推进农业生产、加工、营销服务、经营管理等全产业链实现集约化、协同发展。日本第11次技术预见提出的社会5.0中，构想了人工智能、数字技术等在未来农业生产中的应用，如无人装备、农用机器人等，工作效率得到极大改善。根据国际咨询机构预测，2025年全球智慧农业市值将达683亿美元。

　　智慧农业整合了现代生物技术、信息技术和人工智能，是当前农业的最新形态，有三大发展趋势。一是智能化、集成化。新一代信息技术、卫星定位、激光制导等高新技术集成应用，机械化农机具发展到光、机、电、液一体化、专业化智能农机装备，实现耕作、收获、灌溉、施药施肥和采摘全程智能化。二是无人化、少人化。智慧农业不断推进农业转型升级，实现了从小农生产、机械化生产、智慧生产到无人化生产的转变，无人农场、无人果园由实验室走向实验田。三是绿色化。智慧农业通过推广使用智慧农艺、智能农机，精准操控有效降低农业生产、流通过程中化肥、农药、能源等消耗，通过农产品大数据，可实现农产品的溯源、食品安全监督等，推进农业可持续绿色发展。

　　通过中国知网检索“智慧农业”关键词（中英文）可知，在2009年-2021年间共发表各类文献4,523篇，2009年仅发表1篇文献，2021年达到1,133篇，发表文献数量呈现快速增长态势，表明智慧农业研究成果快速增长。

　　中央一号文件推进我国智慧农业发展

　　我国现代农业起步较晚，自然条件复杂，农业机械化尚落后于世界平均水平，智慧农业处于初级阶段，智慧农业应用渗透率还不到1%，整体技术水平与发达国家相差15年左右。在我国政府高度重视和大力支持下，我国智慧农业近年来发展迅速，成为我国实现乡村振兴战略的重要抓手，推动我国从农业大国发展成为农业强国。

　　2016年以来，每年中央一号文件均提到智慧农业。中共中央办公厅、国务院办公厅先后印发的《数字乡村发展战略纲要》《乡村建设行动实施方案》提出，发展智慧农业，深入实施“互联网+”农产品出村进城工程和“数商兴农”行动，构建智慧农业气象平台。我国在常用环境类农业传感器、农业遥感技术、农业无人机、农机北斗导航、农业大数据与智能算法等领域技术研发和应用取得了长足进步，部分产品实现国产替代。前瞻产业研究院报告数据显示，2020年我国智慧农业的市场规模约为268亿元，到2025年我国农业数字经济规模将达1.26万亿，占农业增加值比重将达到15%。

　　新一代信息技术跨界助推智慧农业快速发展

　　物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与农业生产经营深度融合，不断提升智慧农业生产资源的利用水平，提升农业经营管理的效率。

　　●物联网：实现感知、传输和控制三大作用

　　物联网技术是实物和互联网间的一种有效连接形式，通过传感器、全球地理信息系统、激光扫描仪等感知层装备，快速、实时获取农业生产管理所需要的温湿度、光照、土壤肥力等信息，通过网络层和应用层实现对农业动植物生长环境的实时监控、操作和互联互通等。物联网技术通过实时监控掌握农业动植物的实际生长状态，实时智能调整生长环境，解决实际生长过程中的各种问题，提高农产品的生产效率和品质。当前农业传感器的核心关键技术仍由欧洲、美国、日本等发达国家掌握。

　　美国在物联网应用于智慧农业领域处于领先地位。美国以物联网带动了农业全产业链条发展，实现了农业领域全新变革。近年来，我国越来越多的农业企业参与农业传感器研发生产，但在稳定性、可靠性等方面仍存在不小差距，产品竞争力较弱，核心元器件大多依靠进口。

　　●数据成为重要生产要素

　　数据是现代科技的基础，也是我国科技发展中的短板所在。农业大数据是指运用大数据理论、技术和方法，开展农业及相关产业领域的数据采集、存储、加工、分析工作，用于指导、服务农业生产经营活动。

　　我国发布的《“十四五”大数据产业发展规划》提出，开启大数据产业创新发展新赛道，聚力数据要素多重价值挖掘，抢占大数据产业发展制高点。“东数西算”工程等重大项目必将促进我国农业大数据快速发展。农业大数据是智慧农业创新发展的重要方向，必将有利于补足我国农业领域的历史欠账和短板，促进我国农业生态系统重塑，助力绿色农业高质量发展。

　　●人工智能：智慧农业的大脑

　　我国在人工智能领域国际科技论文发表量和发明专利授权量居世界第二，部分领域核心关键技术实现重要突破。在农业领域，我国人工智能的应用后发急赶，总体上还不占优势，但在部分领域，如无人机植保领域等取得突破，处于世界前列。

　　我国《新一代人工智能发展规划》提出，在制造业、农业等领域开展人工智能应用试点示范和规模化推广应用，必将推动智慧农业快速发展，全面提升我国农业发展智能化水平。

　　机械装备为载体的智慧农业技术集成应用是智慧农业发展的关键，也是智慧农业的重要体现形式。上海在导航定位、机械设计制造等技术方面走在全国前列，未来应将智慧农业技术的研发作为重要发展方向。

　　上海智慧农业处于国内前列

　　《上海市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》《上海市推进农业高质量发展行动方案（2021—2025年）》都提出推进智慧农业发展。《上海市都市现代农业发展专项》把“智慧农业建设”作为重要支持方向。在农业农村部全国县域农业农村信息化发展水平评价中，上海农业信息化水平位居全国第三。上海交通大学发布的《中国都市现代农业发展报告》指出，上海农业现代化评价指数和都市现代农业发展指数等获得全国第一。

　　同时，上海农业面临环境压力大、产业发展空间小，产业链条短、经济效益低、产品市场竞争弱、劳动力不足且从业人员老龄化严重等问题。发展智慧农业是上海高水平推进都市绿色现代农业发展的重要抓手，可以有效缓解当前上海农业面临的多种问题。

　　上海智慧农业重点发展方向

　　●智慧种业

　　种业是农业的“芯片”，是现代农业的基础和起点。近年来我国种业取得了长足进步，但还存在部分作物种子对外依存度高、同质化问题突出、种子品质不高、单产量低等卡脖子问题。上海应进一步发挥上海科技整体优势，加强新一代信息技术、生物技术在种源农业的应用，加强种质创新支持力度，发展植物表型技术，通过该技术挖掘特色种质资源，加快培育优质种质资源，特别是加强适宜机械化采收种质资源的培育，为国家打好种业翻身仗作出上海贡献。

　　●大数据平台

　　围绕“一图知三农、一库汇所有、一网管全程”目标，上海农业农村部门与有关部门对接，汇聚上海农业农村的生产、管理、服务等信息，率先构建了“一图一库一网”为基础的上海农业数字底座。目前，“一图一库一网”建设还存在系统兼容对接问题、与真实地块之间建立映射关系费时费力问题等。上海应以“一图、一库、一网”为基础，加强市区镇资源整合，打破部门间数据围墙，制定统一标准，强力打造统一的智慧农业大数据平台，夯实上海智慧农业数字底座。

　　●智慧农场

　　上海市已建成农机物联网管理平台，在国内率先实现自走式农业机械全面物联，创建“蔬菜机器换人”示范基地，水稻无人农场初步实现了水稻耕、种、管、收无人化生产作业。上海应持续开展生物技术、信息技术和智慧农机装备三大关键技术攻关，加强智慧农机具研发应用，升级无人农场为智慧农场，实现耕种管收生产环节全覆盖，并从水稻种植推广到果蔬种植、水产养殖、畜牧养殖等领域。

　　上海推进智慧农业政策措施建议

　　●创建智慧农业研究院

　　创新引领智慧农业发展是上海智慧农业发展的必由之路。上海相关高校院所、企业研发力量雄厚，各单项技术居于国内前列，但由于没有成立专门的智慧农业研发机构，整合资源协力攻关的能力不足，这使得上海在突破智慧农业技术集成和应用推广的瓶颈方面存在短板，上海智慧农业发展优势没有得到充分体现。上海应引进国际国内优质资源，整合各方力量，构建智慧农业研究院，加强物联网、大数据、人工智能、生物技术等新技术融入种业、农艺、农机具的应用研发，立足上海，联动长三角，服务全国，辐射全球。

　　●培育智慧农业龙头企业

　　为充分发挥企业创新主体作用，上海要鼓励光明食品集团、上实集团等本地农业龙头企业加大投入，联合农业领域高校院所，加大智慧农业技术创新支持力度。通过投资、并购等手段加速参与智慧农业领域竞争，做大做强智慧农业板块。加大政策扶持力度，促进农业创新型中小企业快速成长。加强政策宣传服务，鼓励相关生物技术、信息技术领域高科技企业跨界参与智慧农业建设。为在沪智慧农业企业提供投融资服务，鼓励智慧农业创新型企业在科创板上市。

　　●加强智慧农业人才引育

　　上海要完善人才引进和激励政策措施，引导相关领域有“农业”情怀的年轻人才流向农业领域，打造智慧农业人才高地。加强信息技术、生物技术、农业机械等培训，特别是现场操控能力和经营管理能力培训，培育新一代懂农业、爱农村的高素质农民。鼓励高校院所科技人才创新创业，走入农业科技园区、星创天地等，创办智慧农业企业，推动农业科技成果转化应用，推进农业高质量发展带动乡村振兴。

　　（作者简介：陈红光，上海市科学学研究所产业创新研究室副研究员；杨娟，上海市农业科学院研究员，农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室副主任，上海数字农业工程技术研究中心常务副主任。原文刊发于《张江科技评论》2022年02期。）