新一代信息技术驱动下的农业信息化发展思考

薛小柱 鲁剑红 常慧娟

（延安市农业信息中心，陕西 延安 716000）

引言

农业信息化是将信息技术应用到现代农业中，利用信息网络化和数字化支持农业生产、经营和管理，其内容涉及农业基础设施信息化、农业科学技术信息化、农业资源环境信息化、农业生产工具信息化、农业经营管理信息化、农民生活消费信息化、农业科研管理信息化等。新一代信息技术产业是国家战略性新兴产业之一，主要聚焦在下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和云计算为代表的高端软件。如何通过新一代信息技术创新推动中国农业信息化进程，补齐农业现代化这块短板，助力“乡村振兴战略”，实现工业化、信息化、城镇化、农业现代化“四化同步”发展，并加速融合发展，是本文讨论的核心问题。

一、农业信息化的内涵

农业信息化是通信和计算机技术在农业生产和管理中实现应用和发展推广过程，是社会信息化的一部分。广泛而系统地应用于农业生产、生活和生产管理。农业信息化包括从传统农业到现代农业再到信息农业的过程，也包括从原始社会到资本社会再到信息社会的过程社会。结合新疆地理位置和气候因素的影响，新疆发展农业信息化能够带来可观的经济效益和社会效益，促进农业生产的发展，提高产值，降低成本，促进科技进步，对加快新疆农业发展具有重要意义。

二、农业信息化的发展意义

（一）发展农业信息化有助于加快农业现代化进程

如配备卫星定位系统的联合收割机，实现了农产品收获过程中的自动测产功能。它可以提前预测加油站和维修网点的分布情况，为农机操作人员查找所需信息提供极大的方便。

（二）发展农业信息化有助于整合农业信息资源

为农业信息集成打下良好基础资源。建筑一个运行农业信息资源共享服务网络的硬件平台，可以发挥多种信息服务交换功能。可以通过各级农业信息中心群建设与共享服务结合共享技术的研究、开发和应用，构建农业信息化多层次共享服务体系，大幅提高农业信息管理和共享服务水平。

（三）发展农业信息化有利于农民增收

近年来，农业信息基础设施建设进一步加强，农业信息资源整合取得显著进展，对广大农民的生产生活发挥了不可替代的积极作用。同时，随着电子信息终端的进一步普及，5G技术、三网融合、物联网、云计算等新一代信息技术为现代互联网建设注入了新的活力。目前，已基本实现农村网络化，平均每个农民家庭都拥有一部智能手机。新时代引进信息技术和信息资源，将改善农业就业结构，有效促进农业劳动转移，增加农牧民收入。

三、新一代信息技术推动中国农业信息化发展的路径分析

在中国农业信息化进程中，政策演变始终与信息技术变迁相适应，由强基础向重应用转变。将新一代信息技术应用于农业产业和农村系统的各个领域，通过有效获取、整合、利用和传播各类涉农信息资源，关联农村地区经济、社会、生态诸要素，推动新一代信息技术在生产、经营、管理、服务的全产业链渗透，形成多主体可互联互通、信息数据可交互和共享的技术应用场景，从而借助信息化手段改变农业发展方式，创新“三农”服务手段，最终实现农业生产经营效率提升和农村社会全面进步。利用新一代信息技术推进中国农业信息化发展的路径主要包括以下几个方面。

（一）创新信息服务模式，填平数字信息鸿沟，推动信息对称及供需平衡

随着移动数据网络和手机的普及，以及农村硬件基础设施建设不断进步，广大农民和农业生产经营新型主体获取和利用农业信息的渠道已经打通。但是，文化素养、信息素养和农业信息供给、传播与互动服务等方面的短板，仍严重阻碍着农业信息的开放传播与充分获取，造成数字时代更大的信息鸿沟，导致农业生产者与政府管理部门和市场的信息严重不对称，严重制约了农业信息服务成为农业生产经营的“耳目、尖兵和参谋”作用的发挥。美国农业部所属的农业技术推广体系中的主要内容之一，就是充分利用网络和信息化手段，由政府资助的农技推广队伍为农场主和农民等提供充分、及时和双向的信息推送、培训和咨询服务，不断提升他们的职业素养和水平。中国农业现代化进程中必然首先需要持续为农民提供充分的农业信息服务，包括农业生产所需的科技信息与知识、农产品市场信息及咨询分析、农业金融、保险、国家农业政策法规等各个方面的信息。同时，信息服务过程和目标不仅仅局限于某个具体问题的解决，更重视通过长期的信息服务发挥继续教育职能，潜移默化地改善和提高农民的信息素养和整体文化水平，支持和引导农民更加科学地从事农业生产经营活动，降低“盲人摸象”式或“盲目跟风”式的生产经营导致的各类风险。农业信息服务供给侧需不断深化改革，建立面向“三农”信息服务的非营利公益服务机制，并充分利用信息开放共享、自动信息感知以及大数据分析等手段，加强信息技术和信息服务创新，有力支撑不同农业经营主体的生产经营活动过程中的信息需求，显著缓解各类群体信息需求与服务供给不充分不平衡的突出矛盾。

（二）推进全产业链信息管理，支撑农业生产经营与管理精细化智能化

目前，中国农业信息管理水平仍处于应用领域及范围比较局限和技术手段比较落后的阶段，突出表现为先进信息管理技术与农业产业链的全面耦合不够紧密，过程松散，缺少衔接，环节缺失。主要表现为：①缺乏全局性信息和数据采集机制和先进技术手段；②缺乏即时性客观数据支撑，人工抽样采集和统计方法仍是农业信息采集的主要手段；③缺乏农业产业链信息管理系统的衔接、整合与集成，导致信息流断链和“孤岛”式的信息管理，难以支撑全局性把控与决策。上述问题的存在直接导致农业管理者和生产经营者均存在信息缺失、信息失真等问题，以及相互之间信息不对称等问题。同时，面向农业全产业链的农业管理者与生产经营者均缺乏一个有效的农业知识管理平台，导致在瞬息万变的市场中，在有限的机会窗口期内，大量的时间和精力耗费在面向问题的信息采集、清洗和汇聚过程，严重压缩了分析、洞察和决策的时间，难以产出高质量的洞察和决策。因此，通过新一代信息技术全面开展农业全产业链信息流的垂直整合及与相关产业的信息流水平集成，加强流程、过程和节点信息采集与控制，必将成为中国农业信息化乃至农业现代化的全局性和基础性要求。

（三）开展大数据驱动的智能信息分析，提升农业决策智慧化能力与水平

智慧决策是信息由感知而来、到管理和生产决策中去的中间过程，即依托模型和算法，通过大数据和深度学习，让机器像人一样并超越人去架构、去思维并做出决策。其中，模型和算法既是信息技术领域前沿基础研究的核心，也是推动农业信息化从信息管理向智慧决策，从自动化农业向智慧农业跨越发展的关键。我们必须在生物育种、智能农机装备、智慧农业等战略必争的重点领域，在合成生物、基因编辑、人工智能、区块链等受制于人的核心关键技术上，加快重点布局和创新突破。无论是构建支撑政府农业管理的信息分析和知识管理系统，还是发展支撑智慧农业的农业智能装备、农业生产智慧决策管理系统，都聚焦于复杂场景下的多维大数据挖掘与分析问题，农业分析理论模型、数据模型、机器学习、数据挖掘算法等成为核心关键技术。目前，中国在大数据、机器学习乃至深度机器学习、数据挖掘以及农业分析领域的模型和算法等方面缺乏原始创新，主要在美国、欧洲科学家成果基础上进行优化和应用研究。因此，需要瞄准农业产业和管理问题，引导科研机构和企业聚焦从0到1进行智慧农业领域核心技术创新和模式创新，加强符合中国农业现代化发展的集成应用创新，加强符合中国创新驱动发展战略特色的模式创新。

（四）构建有利于农业信息技术创新成果转化应用的新机制

信息技术、数据科学和人工智能是农业领域的战略性关键技术，但是由于信息技术和相关资本投入农业信息化具备周期长、回报低等特点，导致先进信息技术应用于农业，特别是发端于农业领域内部的科技创新，多聚焦于技术先进性和可行性研究，容易忽略技术成熟度和可规模应用性。因此，一些应用先进信息技术的农业信息化系统只能囿于示范基地，缺乏适应各种不同自然环境、市场条件的可复制性和可操作性。针对上述问题，必须建立市场导向的农业信息技术应用创新模式。尤为关键的是，如何突破现有科研成果转化机制缺陷，在继续夯实政府资助基础研究前提下，通过体制机制创新，进一步充分发挥资本和市场作用，建立企业主导农业信息技术创新的发展模式，即整个创新过程由企业定制研发产品和服务开始，倒逼科研机构和创新系统聚焦产业问题开展目标明确的产品创新、技术创新和配套的前瞻基础研究，系统地、规模化地引导和推动信息服务、信息管理、信息感知与控制、信息分析等在农业领域的应用。

四、加强新一代农业信息技术创新与集成应用的策略

（一）前瞻布局并深入推进基础性和战略性农业信息技术研究探索

随着中国创新能力的不断增强和人工智能领域创新水平与美国并跑的趋势，需要更加关注中国在信息技术领域的前沿基础研究和探索发现，为中国持续的信息技术创新奠定可持续发展的基础。科研机构和大学是开展农业信息技术前沿基础研究的主力军，政府资助的科研经费需要建立持续、开放支持新一代农业信息技术领域前沿探索机制，鼓励科学家对信息技术领域未知前沿科学问题的自由探索，为孕育中国农业信息技术乃至信息技术领域前沿基础研究的原始发现提供平台和环境，为科研机构和企业的技术和产品创新提供可持续发展动力

（二）深化农业科技协同创新，突破“卡脖子”关键技术

随着生物技术和信息通信技术等新兴技术在农业领域的密集应用，农业科学研究范式、农业产业形态均发生着巨大的改变。同时，大区域性农业生态与环境治理、生物安全、复杂产业问题等诸多全局性关键瓶颈问题均需要多个学科领域协同创新。因此，需要聚焦农业现代化进程中的重大全局性或大区域性关键瓶颈问题，在国家层面规划农业大科学计划，充分重视和发挥信息技术和数据科学的作用，加强围绕新一代信息技术和大数据驱动的农业科技协同创新体系建设。

（三）加强体制机制创新，释放创新驱动发展战略活力

中国应发挥独特的体制优势，在积极推动新一代农业信息技术相关科研成果产业化政策基础上，进一步加强机制创新，打造鼓励科研人员在岗创业、企业兼职、技术入股、离岗创业等多种促进科研人员参与市场化、企业化技术创新的新模式。通过机制创新，以科研人员为纽带，打造前沿基础研究和产业技术创新两支队伍，搭建科学研究和产品研发两个平台，突破国立科研机构与企业创新体系的壁垒，形成基础研究与应用技术创新，积极推进科企融合，构建科研机构与企业一体两翼的良性互动格局和协同创新模式。

结束语

农业信息化不是一蹴而就的工作，必须通过建立联合推进机制、政府引导、多方合作等等方式形成合力，全力以赴调动各种人才、力量和资源，使农业信息化建设走向繁荣。