【編者按】數(shù)字化的出現(xiàn)，為人類社會帶來了巨大的變革。城市數(shù)字化轉型成為提升城市競爭力的重要手段。2020年12月，上海市委、市政府印發(fā)了《關于全面推進上海城市數(shù)字化轉型的意見》，提出“到2025年，上海全面推進城市數(shù)字化轉型取得顯著成效，國際數(shù)字之都建設形成基本框架；到2035年，成為具有世界影響力的國際數(shù)字之都”。

當下，上海城市數(shù)字化轉型進展如何，已經取得了哪些成果，又經歷著怎樣的挑戰(zhàn)？在上海市城市數(shù)字化轉型工作領導小組辦公室的指導下，由上海市經濟和信息化委員會組織，澎湃科技推出“數(shù)都上海：上海國際數(shù)字之都建設深度調研”系列報道，聚焦數(shù)字基建、數(shù)字制造、數(shù)字農業(yè)、數(shù)字醫(yī)療、數(shù)字金融、數(shù)字出行、數(shù)字教育等10大領域，全方位展現(xiàn)上海在城市生產、生活不同場景中的數(shù)字化轉型。

·人工智能技術大幅提高了育種篩選效率，如果說原先傳統(tǒng)的育種方法更多是大海撈針、碰運氣，現(xiàn)在則是提前設計、精準組裝、高效測試，能在較短的時間內育成一些目標性狀材料，并在后期田間育種過程中加強人工智能技術的應用實現(xiàn)精準培育。

·如果不能從農業(yè)組織方式上做出根本性改變，會影響農業(yè)數(shù)字化政策的有效性。由于農業(yè)組織方式仍然偏向于小規(guī)模經營，機器人使用和管理成本高，加之農業(yè)從業(yè)人員多以中老年人為主，缺乏高素質農業(yè)人才，因此智慧農機實際需求不大、機器人企業(yè)利潤不高，影響了農業(yè)數(shù)字化轉型和農機裝備水平。

無人插秧機在點甜農場的田里插秧。本文圖片均由澎湃新聞記者張靜攝。

在上海金山區(qū)的“點甜農場”，一輛無人插秧機正在稻田里反復往返，當它駛過時，一排秧苗被整整齊齊地插進了稻田。操作這臺機器的是個皮膚黝黑的年輕男孩，他站在田埂上手里拿著手機，眼睛一會盯著田里的機器，一會查看手里的手機屏幕。這個名叫李偉的男孩今年剛剛大學畢業(yè)，是點甜農場的一名“00后”（2000年以后出生）員工，他和他的同學——兩個“00后”今年夏天包攬了農場200畝稻田的插秧工作。

在上海浦東惠南的叮咚買菜農場里，80后農場高級經理盧葉穿梭在五顏六色的小番茄大棚里，這里種植了七八十種小番茄，他的團隊試圖找出符合市場需求且運輸損耗更小的品種?！斑^去我們積累的農業(yè)數(shù)據(jù)太少了，需要對比分析總結主要靠回憶和經驗，現(xiàn)在我們引入了一套數(shù)字化系統(tǒng)，監(jiān)測溫度、濕度、含水量、PH值等，借助圖表數(shù)據(jù)就能判斷哪里出了問題?！?/p>

得益于數(shù)字化轉型，最傳統(tǒng)的農業(yè)正在煥發(fā)新的生機，吸引大量的年輕人加入其中。除了種植、田間管理，數(shù)字化正在向農業(yè)全流程滲透，為育種、供給、流通等各個環(huán)節(jié)賦予更多可能性。

有了農業(yè)機器人，兩個“00后”插了200畝秧田

畢業(yè)于昆明冶金高等專科學校材料檢測專業(yè)的李偉原本通過校園招聘與一家央企簽約，但最終還是放棄了這份工作，和初中同學何潤奇輾轉來到上海金山加入了上海點甜網絡科技有限公司（下稱點甜）。一個夏天被曬得黝黑的他一點也不后悔做出的這個選擇，因為他現(xiàn)在每天的工作是負責農業(yè)機器人的測試調試和維修，他最喜歡一款耕地的機器人，“它耕的地，土質都變得很松軟，看著它挖土太解壓了?！?/p>

今年的水稻插秧季，兩個00后每天撥出幾個小時站在田邊用手機遙控測試插秧機器人。全自動插秧速度快，一畝地只需8-10分鐘。十幾天時間里，近200畝土地上插滿了水稻秧苗。

點甜數(shù)字化無人農場。

發(fā)明這款機器人的王金悅是個“85后”，地地道道的上海金山本地人。2010年大學畢業(yè)后曾在互聯(lián)網企業(yè)工作。2015年放假回到金山老家，他在自家果園里幫忙挖溝掘樹，結果半個小時便敗下陣來，磨出一手水泡，筷子也提不起來。一起干農活的老農民感慨，以后這些農活誰干。農業(yè)斷代問題讓從小“瘋狂愛好”機械的王金悅思考起能否用機器解決的問題。2016年，王金悅拉上了一位同事和一位朋友，三人開發(fā)了一臺樣機，一堆零部件組裝起來，結果在地里根本跑不動。小試一把后發(fā)現(xiàn)兼職是搞不定的，于是萌生創(chuàng)業(yè)想法，全身心鋪在開發(fā)數(shù)字化農業(yè)機器人上。最初研發(fā)燒錢，王金悅倒貼積蓄、借錢創(chuàng)業(yè)，甚至賣房籌錢，前前后后投入上千萬元。早期參加展會時，王金悅一度內心忐忑，碰到機器人卸到地面動不了只能現(xiàn)場維修。在點甜農場的路邊，擺放著一溜“退休”的機器人，都是王金悅這些年用真金白銀砸下去的成果，也是點甜在農業(yè)數(shù)字化領域摸爬滾打的見證。

點甜農場的路邊擺放著一溜“退休”的農業(yè)機器人。

熬過了早期創(chuàng)業(yè)階段的點甜如今已開發(fā)出園藝、大田、果林系列AI全自動機器人，實現(xiàn)耕、種、管、收全過程無人化自主作業(yè)，作畦播種機已更新到第五代，插秧機器人已更新到第三代。

對于農業(yè)數(shù)字化和農機智能化的探索，王金悅介紹，點甜將農作物種植的所有狀態(tài)編譯成計算機語言，在機器中輸入坐標、行動、軌跡等，耕作環(huán)境就變成了信息和數(shù)字指令集。利用數(shù)字指令集，就不再是單向命令機器，“我們不斷給機器指令，機器也會給我們反饋，這是一個人機交互的狀態(tài)。我們不斷給它輸入0和1，它也給我們反饋0和1，通過反饋信息進行某些干預?！崩绠斵r業(yè)機器人遇到坑洼地時履帶打滑，導致履帶轉速不一，車頭、機體偏離路線，這時候機器人立馬產生指令集進行反饋，操作人員通過提高速度或附著力，調整俯仰度、傾斜角度和行徑距離等，糾正路線。

點甜副總經理盛彥廣表示，農業(yè)機器人可以通過自學習采集更多數(shù)據(jù)，包括自動采集農作物種植、生長、采摘、包裝、運輸、上架出售等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)產品溯源?！耙酝还苁莻鹘y(tǒng)拖拉機還是人工作業(yè)，都是作業(yè)歸作業(yè)，傳數(shù)據(jù)歸傳數(shù)據(jù)，但使用智能機器人就可以一次性完成，而且減少了人為干預數(shù)據(jù)，做到真正的溯源。”

“十三五”以來上海都市農業(yè)發(fā)展。

除此之外，目前點甜還為農業(yè)機器人獨立開發(fā)了智能操作系統(tǒng)sweet os，實現(xiàn)全場景數(shù)字農業(yè)機器人的研發(fā)、設計、生產和部署，完成多機器人獨立組網，實現(xiàn)機器人與機器人之間的交互和協(xié)同作業(yè)，告別以往單兵作業(yè)?！斑@臺機器作業(yè)完了之后，跟我們的大數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，參數(shù)共享給下一臺機器，下一臺機器跟著上一臺機器完成接下來的作業(yè)。”王金悅表示，未來點甜要在客戶的農場中實現(xiàn)這樣的場景，才會有更大的說服力，“我們今年會落地很多這樣的場景?！?去年點甜簽下了3000萬元訂單，目前銷售農業(yè)機器人近百臺。

叮咚買菜是點甜的客戶之一。因為有了數(shù)字化手段的加持，叮咚買菜金山農場的500多畝溫室大棚只需3-4人負責播種澆水和日常管理，其余工人負責采收挑選。“播種可以用機器人，點點手機就能灌溉，平時騎個電瓶車溜一溜就可以管著。”叮咚買菜農場高級經理盧葉告訴澎湃科技（www.nxos.com.cn）。

利用數(shù)字化手段尋找最佳種子

在叮咚買菜位于浦東惠南的農場里，6月底的小番茄已成串掛枝。農場從全球引進種子，150畝大棚里種植了七八十種小番茄，色彩、形狀、大小、甜度、汁水含量、硬度、皮的厚薄各異，這是叮咚買菜農業(yè)部門在全球各地的番茄種子中篩選了3年后才留下來的品種，最貴的種子一粒就需要8元。他們試圖從中找出性價比最高的番茄品種，“有的番茄很甜，口味很好，但是一碰就裂開了，無法保證送到用戶手中時的品質。”盧葉說。

盧葉穿梭在五顏六色的小番茄大棚里。

如何端牢中國人的飯碗？中國工程院院士、華南農業(yè)大學工程學院教授羅錫文認為，“一靠種子、二靠耕地、三靠農機。”

種子是農業(yè)的“芯片”，高產、優(yōu)質、多抗是育種的目標，但育種的過程極其復雜，研究人員需要通過上千個育種選配組合，才能最終選育出符合育種目標、綜合性狀更好的品種?！巴弋a、多抗的父母代組合后，子代不一定既高產又多抗，由于基因重新組合，有的子代甚至性狀更差，因此需要不停測試和篩選，用這種傳統(tǒng)方式培育一個新品種平均時長七八年，長則10多年，甚至一輩子也不能形成一個好品種?！鄙虾Ｊ修r科院科研管理處副處長楊娟向澎湃科技（www.nxos.com.cn）介紹。

但隨著人工智能的快速發(fā)展，科研人員發(fā)現(xiàn)利用人工智能可以大幅提高育種的效率。楊娟舉例說，“假如某個抗病性狀由6個基因控制，科研人員找到含有這6個基因的種質資源后進行雜交配組，就可以借助人工智能測算各組合達到最佳目標性狀的概率，能更加高效、精確地開展抗病育種。”楊娟表示，農業(yè)數(shù)字化轉型能夠創(chuàng)造出顛覆性的品種，產生巨大經濟價值。

“人工智能技術大幅提高了育種篩選效率，你希望實現(xiàn)什么目標，就可以利用人工智能技術高效組裝具有相關基因的種質資源，并在后期田間育種過程中加強人工智能技術的應用。”上海市農業(yè)科學院副院長趙志輝表示，如果說原先傳統(tǒng)的育種方法更多是大海撈針、碰運氣，現(xiàn)在則是提前設計、精準組裝、高效測試，能在較短的時間內育成一些目標性狀材料。

上海市農科院作物所水稻中心主任吳書俊補充道，在育種過程中，往往每個世代需要涉及上萬份育種小材料，假如全部通過人工調查和人工記錄，工作繁瑣，而利用數(shù)字化技術只需探頭一掃就能生成數(shù)據(jù)，可以大幅提高工作效率。

上?！笆奈濉倍际鞋F(xiàn)代農業(yè)高質量發(fā)展主要任務。

為了更加精準地找到那顆最佳番茄種，叮咚買菜的浦東惠南農場用上了一套數(shù)字化系統(tǒng)。農場采用椰子殼無土栽培，添加各類元素模擬土壤成分；配置了自動灌溉系統(tǒng)、水肥一體化系統(tǒng)，施肥穩(wěn)定可控環(huán)保，采集到的數(shù)據(jù)儲存在管理軟件。

“過去我們積累的農業(yè)數(shù)據(jù)太少了，就好比種植出原汁原味的 ‘8424’西瓜到底需要哪些條件，雖然現(xiàn)在已經有一套種植規(guī)程，但數(shù)據(jù)還不夠精確。”通過數(shù)字化系統(tǒng)，農場工作人員可以實時監(jiān)測溫度、濕度、含水量、PH值等?！耙郧白鲛r業(yè)主要靠經驗，需要對比分析總結就靠回憶?，F(xiàn)在可以直接看圖表數(shù)據(jù)就可以準確判斷哪里出了問題，便于總結經驗，降低門檻?！彼嘈沤涍^數(shù)據(jù)的積累，一定可以輔助未來的農業(yè)智能化管理，不僅可以找到那顆最佳番茄種子，而且可以更高效地種植管理。

農業(yè)大數(shù)據(jù)平臺賦能農業(yè)全環(huán)節(jié)

而對于先行一步的上海農業(yè)大數(shù)據(jù)平臺來說，已經對外展示了其現(xiàn)實價值。今年5月6日，交通銀行上海市分行聯(lián)合上海市聯(lián)合征信有限公司（下稱上海征信）、上海左岸芯慧電子科技有限公司（下稱左岸芯慧）通過數(shù)據(jù)賦能打造的全線上貸款產品“神農e貸”正式上線。上線首日，富裕葡萄合作社和中旭葡萄合作社兩家合作社成功申請“神農e貸”產品，有效解決了經營資金的周轉需求。截至7月25日，“神農e貸”已在上海全面推廣，累計申請超100戶。

這一產品依托的是由左岸芯慧提供技術支撐的上海市農業(yè)生產信息直報系統(tǒng)（上海神農口袋App)。 依托神農口袋的數(shù)據(jù)，上海還實現(xiàn)了蔬菜價格險的線上投保，提高了農戶投保的便利性，“以前農戶如果要投保，保險公司需要到農場核實地塊面積、種植品種，再出保單。蔬菜三四十天就長一茬，保險公司也沒有那么多人手。”左岸芯慧董事長張波介紹說，現(xiàn)在由于神農口袋采集了農業(yè)全口徑數(shù)據(jù)，農戶可以直接通過神農口袋勾選投保地塊，通過線上支付就可以生成保單?！?神農口袋為保險公司節(jié)省人力、物力，農戶也享受到了政策紅利。如果沒有數(shù)字化，這一切都無法實現(xiàn)。

在創(chuàng)立左岸芯慧之前，張波是一名投資人，入行農業(yè)實屬“歪打正著”。2010年，為了進入物聯(lián)網領域，張波收購了南京航空航天大學的一個科技成果轉化項目，成立了左岸芯慧，公司成立的前五六年只做傳感器研發(fā)，機緣巧合之下，左岸芯慧拿到了上海嘉定哈密瓜研究所的一個物聯(lián)網項目。在做項目的過程中，張波覺得，中國農業(yè)在信息化方面落后，需要有一個團隊好好干一點農業(yè)信息化的事。就這樣，左岸芯慧一路扎在了數(shù)字農業(yè)里，研發(fā)農業(yè)物聯(lián)網基礎硬件、神農物聯(lián)、神農口袋、神農政務等產品體系，形成區(qū)域數(shù)字農業(yè)、農場數(shù)字化、農產品溯源、單品產業(yè)鏈提升等解決方案。

數(shù)據(jù)是數(shù)字化的基礎?！昂芏嗟胤蕉荚诮ù髷?shù)據(jù)平臺，但是數(shù)據(jù)如何采集、如何保證數(shù)據(jù)真實有效，這是最大的困難?！闭勂饦嫿ㄉ虾?shù)字農業(yè)云平臺的經驗，張波介紹，平臺上的數(shù)據(jù)來自“天、地、人”，“天”是指整合了衛(wèi)星遙感、無人機采集的數(shù)據(jù)，“地”指的是物聯(lián)網設備采集的數(shù)據(jù)，“人”的數(shù)據(jù)即來自數(shù)字化農場管理工具“神農口袋”，它可以提供農業(yè)產管銷一體化服務。

上海數(shù)字農業(yè)云平臺上，上海每一塊農用地都擁有唯一的“身份證”。

在上海數(shù)字農業(yè)云平臺界面上，上海每一塊農用地都擁有唯一的“身份證”編碼，田間安裝的攝像頭可以傳回現(xiàn)場作物的實時畫面，傳感器采集了光照、溫度、水汽、土壤營養(yǎng)成分等數(shù)據(jù)。點擊地塊可以清楚獲取地塊經營主體、地塊面積、地塊用途、播種時間、用藥用肥、采收和銷售去向等所有信息，同時可以查看地塊上的農產品認證證書、綠色產品認證證書、政府巡檢等信息。張波直言，“除了不能偷菜，上海農業(yè)大數(shù)據(jù)平臺的所有功能都比《開心農場》小游戲強多了?！?/p>

涉農主體在地塊上的每一個農事操作，如施肥、采摘、撒藥等都需要在第一時間錄入神農口袋。同樣作為用戶的盧葉說，神農口袋是他這么多年用過的最好用的農業(yè)數(shù)字化軟件。據(jù)悉，為了讓農戶用得方便，神農口袋從2020年推出到現(xiàn)在已修改100多版。

張波表示，有了這些真實有效的數(shù)據(jù)，一來可以建立農產品追溯體系，保障食品安全，二來由于掌握了上海每個月?lián)碛械氖卟似贩N、上市數(shù)量、需求缺口等供應數(shù)據(jù)，摸清了家底就能保障上?！安嘶@子”工程，同時也有助于電商平臺企業(yè)尋找采購基地。以往的農業(yè)數(shù)據(jù)大多以監(jiān)管部門的填報為主，且部門之間互不相同，數(shù)據(jù)滯后且形成孤島，神農口袋打通了多部門的管理平臺和數(shù)據(jù)，實時更新農事狀態(tài)，實現(xiàn)了政府監(jiān)管的數(shù)字化和消費者連接的數(shù)字化，推動集成農資農技服務、農產品銷售、農業(yè)品牌打造等功能。

張波說，“神農口袋”就像是農業(yè)版“釘釘”，不僅是管理工具，還是服務入口?！吧褶r口袋”目前已經形成了集農場數(shù)字化管理、物聯(lián)網管理、農藥閉環(huán)管理、農機調度、金融保險、災情預報、質量溯源、倉儲物流、訂單管理、品牌營銷等于一體，不僅可以提升耕、種、管、收方面的運營效率，也可以在加工、物流、買賣等環(huán)節(jié)優(yōu)化資源配置。

除了上述金融賦能，左岸芯慧還在開發(fā)“神農直采”，面向全國對接產銷需求，讓更多優(yōu)質農產品賣到好價錢。“農產品最難的問題一個是標準化，一個是品牌化?！弊蟀缎净鄹笨偨浝項顝埍鴮ε炫瓤萍迹╳ww.nxos.com.cn）表示，他們正在嘗試通過數(shù)字化支撐打造品牌農業(yè)，譬如為了提升馬陸葡萄的品牌價值，左岸芯慧建立了馬陸葡萄數(shù)字云平臺，將馬陸葡萄園28家企業(yè)和合作社、2000余畝葡萄種植地塊、170余戶合作社社員的全口徑數(shù)據(jù)信息納入平臺，形成了全域數(shù)字化管理一張圖，采用一串一碼一扣形式，為每一串符合標準的葡萄掛標，消費者線下掃碼可驗明葡萄“真身”，買到真正的馬陸葡萄。2022年至2023年累計為優(yōu)質馬陸葡萄限量發(fā)放255萬個標簽，以“一串一碼一扣”的方式，為馬陸葡萄的追根溯源提供了保障，實現(xiàn)了品牌價值賦能。

數(shù)字農業(yè)還需邁過的幾道坎

得益于數(shù)字化技術的介入，上海的農業(yè)無論是在育種、種植、田間管理等環(huán)節(jié)均呈現(xiàn)出未來發(fā)展的無限可能。趙志輝認為，當前我國農業(yè)設施裝備水平與發(fā)達國家相比仍有差距，但數(shù)字農業(yè)像新能源汽車一樣彎道超車是完全有可能的。

但眼下，這個不一樣未來的到來還面臨重重障礙。就育種環(huán)節(jié)而言，吳書俊表示，眼下國內以人工智能驅動數(shù)字育種剛剛起步，如何更高效地采集數(shù)據(jù)、分析海量數(shù)據(jù)，如何利用好數(shù)據(jù)，還存在很大的挑戰(zhàn)，“這需要基礎研究和應用研究協(xié)同發(fā)展，種業(yè)現(xiàn)在缺乏生物信息學人才和生物統(tǒng)計分析人才，“懂育種懂分子，又懂數(shù)據(jù)采集和分析，假如有一個人能做到這些，那么效率肯定是最高的，但事實上很難。我們國家的育種往往是小作坊模式，3-5個人、5-10個人。國外都是大企業(yè)在做育種，研發(fā)投入高，設置多個團隊，團隊間數(shù)據(jù)共享?！?/p>

此外，創(chuàng)新主體也存在缺乏長期規(guī)劃以及過度項目化的情況。趙志輝介紹說，國外育種公司的基礎投入大且穩(wěn)定，有專門的團隊持續(xù)從事育種研發(fā)。國內的育種家主要來自科研院所，缺乏能夠在育種上長期穩(wěn)定投入并且組建創(chuàng)新能力較強的育種團隊的大企業(yè)?！拔磥淼目萍几偁幜υ谟趽碛性鷮嵉目蒲谢A和科技創(chuàng)新的頂層設計，不能急于求成，只顧解決眼前零散的點狀問題很難形成體系化的持續(xù)創(chuàng)新能力?！币杂N為例，企業(yè)牽頭申請經費，將研究任務分解給科研院所，階段性項目結束了，團隊散了，企業(yè)沒有真正形成持續(xù)創(chuàng)新能力，趙志輝認為，這種過度項目化科研不利于建設科研團隊自主創(chuàng)新能力。

盧葉認為，農業(yè)數(shù)字化轉型離不開基礎設施、數(shù)字化硬件、管理軟件。其中，基礎設施包括農田水利、路溝渠等，排水通暢，農田地塊集中連片、平整無污染、地塊獨立、邊界清晰。在此基礎上，通信基站保障信號穩(wěn)定、精準定位。數(shù)字化基建還要克服“看天吃飯”，針對不同地區(qū)的天氣特征減少影響，例如上海要做好防臺風、防霜凍工作。數(shù)字化硬件涵蓋各類傳感器，傳感器是智能決策的基礎。以蔬菜種植為例，靠柴油、汽油驅動的農機裝備保養(yǎng)維護成本高，雇傭農機手價格昂貴，并且大棚內空間有限，蔬菜農場需要的是小型化的電動設備，操作人員上手快。在此之上增加傳感器和自動化裝備實現(xiàn)智能化，而這些設備要有相應的軟件和管理系統(tǒng)，全流程的智慧化還需要進一步磨合?！艾F(xiàn)在如果把農場數(shù)字化做得比較好，手里就會有一堆軟件。一個廠家的一套設備有一個軟件，如何集成仍是問題?！?/p>

上海建設農業(yè)先行片區(qū)。

趙志輝表示，如果不能從農業(yè)組織方式上做出根本性改變，實際上也會影響農業(yè)數(shù)字化政策的有效性。譬如上海擁有專門研發(fā)機器人的隊伍，開發(fā)智慧農機在技術上已經沒有障礙。但由于上海農業(yè)組織方式仍然偏向于小規(guī)模經營，機器人使用和管理成本高，加之農業(yè)從業(yè)人員多以中老年人為主，缺乏高素質農業(yè)人才，因此智慧農機實際需求不大、機器人企業(yè)利潤不高，影響了農業(yè)數(shù)字化轉型和農機裝備水平，“農業(yè)生產端獲得的利潤并不高，在這種情況下讓農民自己改善裝備，把農業(yè)數(shù)字化做大，其實挺難的，如果不能良性循環(huán)，就會影響發(fā)展?！?/p>

趙志輝認為，當下農業(yè)數(shù)字化引領性的示范項目固然重要，但必須認識到農業(yè)數(shù)字化轉型是一個基礎性、長期性的，需要扎實推進的過程，上海數(shù)字化轉型不能僅僅打造幾個樣板場景，而是要從長遠謀劃，對基礎狀況進行摸底，產業(yè)鏈需要打造，創(chuàng)新鏈更是不可缺少，將點狀的展示型案例全面推廣，“加強長遠謀劃和農業(yè)頂層設計是不能回避的問題?！?/p>