张玉成：从通信博士到科技农民

文/本刊记者 郑茂典

5月的洛阳，春耕夏种农事忙。6月的黑土地，水稻插秧好风光。

在城郊的智能农机精准农业示范基地，几台银色的无人驾驶拖拉机正在工作，为批量生产做最后的准备。同普通的辅助驾驶农机不同，这几台拖拉机没有驾驶舱，外型看起来更像一个机甲，远远看去，以为这是好莱坞大片中的场景，难以想象这确实是现实应用中的场景。

作为一名通信博士，张玉成是如何一步步成为科技农民的呢？ 80后的张玉成跟很多同龄人一样，看着外国科幻大片中的场景总会心潮澎湃，更会渴望现实生活中可以出现科幻大片中的场景。2000年，张玉成进入了电子科技大学，走上了可以用知识实现科幻生活的第一步。2014年，时为中国科学院计算技术研究所助理研究员的张玉成，提出了通信技术应用于我国传统农业机械的想法，并提出了从研发到应用为一体的整体思路，思路的提出得到了主管领导的认可并给予了张玉成各方面的帮助。

“畅想未来，当农业机械足够智能，农民将不再需要面朝黄土背朝天，而是面对着电脑或手机终端，控制机械完成农业生产。那时，农民这一职业也许会像现在的‘码农’一样，成为21世纪最时髦的工种。”张玉成谈及当时，“很多人说我不现实，电影的场景跟现实相差太远，我当然知道，但是作为一名科技工作者，先要敢想，然后要敢于攻关突破，不能被质疑就放弃”。张玉成凭着这股韧劲儿，加上主管领导的鼓励与支持，张玉成在理论、技术、实践中不断摸索前行。

在张玉成看来，农机领域我国自主创新投入少差距大，重要产品和工艺技术几乎全部依靠引进，产业利润极低，技术处于跟跑阶段。但第三代农机美国2016年才起步，和我们站在了同样的起跑线上。第三代农机即指智能农机，技术体系包括无人驾驶、高精度定位、大功率电机控制、路径规划技术、电子控制芯片、大数据分析系统等。由于门槛较高，目前市场进入者还不多，所以要想在国际农机市场中“弯道超车”，智能化、定制化尤为重要。

农业生产同地理、气候、土壤、水质、作物品种等息息相关，农机创新体系不能简单引进，尤其是我国地形复杂，农机产品更需要多样性开发、个性化定制。要想将技术应用传统农业机械，就要了解农业机械，更要了解农业机械在实际应用中的需求。为了第一台智能农机顺利诞生，从立项开始的5年来，张玉成每周都要从北京往返洛阳一次，除了和当地技术人员对接，推进“超级拖拉机I号”通信、传感设备的研发，还要去洛阳一拖了解拖拉机的各种原理。为了更好地让研发出的智能拖拉机“接地气”，张玉成还一趟趟带领团队，在农民的田间学习，了解农民的需求及各项农种收环节的问题，测试机一遍一遍地在田间实验。

“我们团队的小伙子都属于常年抱着电脑在办公室搞计算，从来没手举电脑在田间搞科研的，一遍一遍地实验，从早上到日落，戴着当地农民给我们的草帽，晒得满脸通红，那是常态。”张玉成说，“当我们实验的拖拉机按照规划路线跑起来的时候，当地的农民笑得比我们都开心，我特别清晰地记得一位农民跟我说的一句话：嘿！这车咋没人还能跑呐！这啥时候弄好，给我们用用，让我们也感受一下这没人操作就能种地的铁疙瘩！”张玉成用河南方言，学着农民的话，从话语间能感觉到这位自称自己是新洛阳人的自豪，或者说是一名科技工作者与一名从没见过科技农机成果的普通农民，共同对未来科技的向往与期待。

2019年作为河南省首个制造业创新中心，中国一拖牵头组建的省农机创新中心汇聚中科院、清华大学、中联重机等优质创新资源，打破制约创新体制的藩篱，在协同创新中迈向更高层次的自主创新，打造中国农机协同创新的“洛阳样本”。张玉成及其团队研发的成果也得以应用。成为超级拖拉机的重要组成部分——“农机大脑”。

2018年“超级拖拉机I号”问世；2019年，国家农机装备创新中心正式通过工信部论证，成为国家级平台；2022年“数字化智能决策+无人化精准执行”的黑土地保护“大河湾模式”启动。之所以发展这么快，张玉成认为，这得益于所领导在科研产业深度结合方面的战略思考和顶层布局，自项目落地河南洛阳开始，便同拖拉机、轴承等洛阳市优势产业紧密结合，有的放矢。

从“超级拖拉机I号”到“鸿鹄”系列农机，如今，信息技术为承载，基于海量农业数据开展科学、高效的模型和算法研究，针对草牧业，盐碱地，丘陵地貌，有机旱作，南方水田等多样化的农业生产模型，自主可控的第三代农机技术体系，形成统一的智能农机开发基础参考架构。“这可以满足我国不同地形地貌、不同农作物的智能化农机装备需求。”张玉成说。

对于技术的市场化路径，张玉成体会很深，他认为从研发到技术到产品到产值，这条链太长，企业想要产品，科研人员则擅长出专利，交流往往不在一个频道上。科研人员也不能过分依赖国家项目扶持，而要按市场规则实现科研成果转化。如今，在国家农机装备创新中心这个大平台下，科研人员只负责提供专利，再根据需求去委托开发。这种创新模式目前成效初显。在我国农机芯片和操作系统完全依赖进口产品的大背景下，2018年，张玉成及团队研发出国内首款智能农机定制芯片——“神农I号”芯片，以及被喻为拖拉机“安卓系统”的“珊瑚”操作系统。

都说“懂芯片的不懂农业、懂农业的不懂芯片”，张玉成团队与农机企业的创新融合，成功打破了这一魔咒。张玉成说，“我们想建立中国人自主可控的农机创新体系，用核心技术摆脱农机产业低附加值的窘境。”