元宇宙视域下农业气象科普与公共服务协同创新探赜

宋雨轩

(云南农业大学马克思主义学院，云南 昆明 650201)

引言

我国是世界气象灾害频发的重灾区。农业气象服务是作为农业气象工作的出发点和归宿，是农业有效利用气象资源和防灾减灾的重要手段和方法。创新(innovation)是指在一个群体内部得到广泛接受的任何新的做法、工具或原理。元宇宙视域下，数字技术推进农业气象科普与公共服务协同创新，使农业气象科普真正成为发挥农业气象服务效益的重要途径、手段和方法，并逐步形成广大农民“参与农业气象服务创新的科普”模式，加强科普与创新互动赋能增效。本文根据元宇宙特点和农业气象科普、公共服务现状，探讨农业气象科普与公共服务协同创新内在机制及推进策略。

1 元宇宙特点、农业气象科普与公共服务现状

元宇宙是基于数字技术而生成的现实世界镜像，具有虚实融合、低延迟高效运转、用户身份重塑、全局性、可感知性、可扩展性和创造性等特点。目前，农业气象科普与气象服务二者在协同性、创新性、数字化、个性化等方面存在不足及问题。

1.1 元宇宙概念和基本特点

元宇宙是一个新的概念，学界称2021年是“元宇宙元年”。元宇宙是一个延续VR/AR技术，将其拓展为虚拟世界的“平行宇宙”，其与现实世界高度互通，虚实共生融合。具体而言，元宇宙是一个虚拟与现实高度融通，且由闭环经济体构造的开源平台。其基于虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、人工智能(AI)、脑机接口(BCI)、数字孪生等技术而生成的现实世界镜像[4]。元宇宙既是一种建立在数字技术基础上的未来虚拟世界，又是一种现实社会关系的延展运动，具有虚实融合、低延迟高效运转、用户身份重塑、全局性、超现实的自由和创造性、可感知性、可扩展性等特点。

元宇宙以数字技术为基础形成虚实融合的社会形态与超越现实的沉浸式体验。其空间延展性和用户可进入性强，支撑大规模用户同时在线，网络状态稳定信号强，实现真正的低延迟高效运转。随着数字技术创新应用，元宇宙虚拟空间不断拓展，用户将被形塑类似现实世界中的独一无二的新身份。元宇宙之所以具有超现实的自由和创造性，根本在于元宇宙技术应用增强了事物之间的联系和解蔽作用。用户时空限制极大减弱，通过元宇宙终端进入虚拟世界，每个用户均参与规则制定，创造独特规则和玩法。在元宇宙虚拟场景中，用户身心放松，行为相对更自由，最大限度发挥创造力，使用户在创新创造中获得超现实的感受和体验。

元宇宙借助去中心化底层技术重塑元宇宙的数字经济体系。去中心化交易载体、组织机构是元宇宙经济重要基础。元宇宙中的对象在身份建模、社会计算等技术的支持下，拥有独立的身份、思维、行为及社会关系。社会产生于人与人的互动联系，是社会关系的网络。元宇宙源自所有进入此空间人们的互动逐渐形成。元宇宙社会人身份平等高度契合，合作性去中心化作用力强。元宇宙数字技术作为新的生产力，渗透到各种生产力要素中，强烈作用于经济基础和上层建筑。数字技术应用产生去中心化扩散机构，呈现“拟态域”制度结构。

1.2 农业气象科普发展现状

农业气象科普数字化程度低。为农服务是农业气象科普工作的一项重要内容。党和国家重视气象科普事业，中国气象局、各级政府和中国科协科普部、中国农学会等单位十分重视气象科普惠农工作，经常开展气象科技下乡活动，宣传气象科学知识。中国气象局组织编写了农业生产气象灾害应急避险常识等方面的科普丛书，送给全国数千家农户。但目前农业气象仍以科普宣传、参观科普展等和科普书刊、广播、电视等形式为主，网络气象科普形式比较局限，数字化、个性化程度低，特别是偏远地区网络基础设施差、数字化程度更低，难以满足广大农民需求。

农业科普数字化、个性化和趋利避害兼顾不足。随着数字技术发展，农民能够获得信息途径不断增多，满足农业多样化需求的智慧化气象科普成为科普创新必然趋势。以往农业气象科普侧重于防灾减灾。目前通过图文信息、动漫、互动游戏、抖音、虚拟科技馆等数字形式，向广大农民传播普及农业气象科普知识的内容丰富性、及时性、个性化、均等化都十分不足，特别是针对趋利避害兼顾的数字化农业气象服务的科普还有很大发展空间。

1.3 农业气象公共服务现状

气象观测和预报现代化水平亟待数字化提高。目前气象监测站网建设仍存在空白，服务供给精准性、及时性、个性化不强，气象业务综合监测网络的城乡覆盖不全面。农业气象预报准确率不高，亟待依靠新技术改进提高。数据库建设滞后，数字化程度低，不适应气象服务一体化、数字化、智能化发展要求。产品制作和签发耗时偏长，不少地区农业气象服务产品制作仍以口传、面授为主，主观性较大，存在发送不规范、不及时和错发、漏发等现象，有些偏远落后地区无法及时收到准确气象预报信息。

农时、虫害及农产量和灾害预报技术有待改进。农作物产量预报的产品制作平台智能化程度低，预报技术方法和水平参差不齐，影响预报及时性和准确性。农时产品制作模块效率不高，播种、收获等相关服务专报产品自动化程度低，需值班员主观订正较多。病虫害发生和防治气象条件预报、农业气候年景评估预报等主要依靠手动分析、主观判断，影响结果准确性，强降雨、降雪、冰雹等天气预报亟需改进，提升预报数字化、准确性、及时性水平。

2 农业气象科普与公共服务协同创新内在机制

创新是新组合的执行与要素协同作用的过程。协同理论创立者H·哈肯认为，协同(Synergy)是事物之间互协调系统或要素之间保持有序性、相互合作的或同步的联合作用合作性、集体性的状态和趋势。协同促进系统自组织有序演化。根据元宇宙虚实融合、沉浸式、去中心化、创造性等特点，利用元宇宙数字技术推进农业气象科普与公共服务协同创新，内在机制主要在于二者目的同一性、协调性强和创新组合多等方面。

2.1 农业气象科普与公共服务具有目的同一性

利用气象资源防灾减灾增产增收，是农业气象科普和公共服务的共同目的。元宇宙视域下农业气象科普，将农业气象科普视为公共服务的一个组成部分，采用数字技术向农民普及农业气象科学知识，使其提高气象科学文化素质，掌握利用气象资源和防灾减灾手段、方法、技巧，以实现增产增收。同样，农业气象公共服务采用数字技术提升服务及时性、准确性和数字化、个性化水平，最终目的亦是为了充分利用气象资源、防灾减灾增产增收。

目的具有方向性、聚集性和吸引性。现代系统科学发现，目的性是系统的一种动力特性，可用吸引子(attractor)概念精确刻画。亚里士多德认为，所有动变必有一目的，无目的创造就不会发生。事物之间、事物要素之间具有共同目的或目标，是产生整体性与协同效应(1+1>2)的前提条件和关键。元宇宙虚实融合去中心化，农业气象科普与公共服务二者主体目的趋同，地位平等，信息通畅交流共享，协调性与创造性强。

2.2 农业气象科普与公共服务互动协调性增强

农业气象科普与公共服务创新互动性不断增强。元宇宙数字技术应用形成虚实融合、沉浸式、去中心化场景，需求与服务信息反馈及时准确。农业气象科普利用元宇宙数字技术，以动漫、抖音、虚拟科技馆、虚拟博物馆等形式，向农民普及农业气象知识便捷成效高。因此，提高农民气象知识水平和对气象服务需求，进而促使农民参与气象服务创新。同时，气象部门利用元宇宙技术开发服务产品，能够提高农业气象服务创新水平与数字化、智慧化、个性化水平。这种农业气象科普与公共服务互动增强机制，根本在于元宇宙数字技术应用，增强了气象服务部门与农民之间联系和解蔽作用，信息传递反馈及时准确。

农业气象科普与公共服务协调性增强。在元宇宙虚实融合场景中，气象部门与农民传递信息及时准确，目的明确，发展为了农业气象公共服务的科普、关于农业气象公共服务的科普、参与农业气象公共服务的科普。这种科普模式不仅使农民丰富气象知识，加深认识气象因素与农牧业生产关系，向气象部门提供改进气象服务的具体要求、建议及相关信息。因此，农业气象科普与公共服务均有农民参与，二者互动性与协调性增强，同频共振，具有元宇宙超现实的自由和创造性特征。

2.3 农业气象科普与公共服务协同创新组合多

“新组合”执行具有协同性和创新性。自然和社会存在形态繁多、结构精致以及结构中各组成部分巧妙协同作用。创新理论鼻祖约瑟夫·熊比特把组合视为创新关键，认为创新是将从未使用过的“新组合”引入生产系统。马克思以“协同”概念解释“协作”，指出协作包括机器等生产力要素“集结”、有机结合、协调配合的协同。“新组合”执行要素协同涌现整体性是创新内在机制。“新组合”要素协同产生整体性效应(1+1>2)。

元宇宙数字技术推进农业气象科普与公共服务协同，创新组合增多创新性增强。科普是实现创新发展的必要条件。国务院《关于印发气象高质量发展纲要(2022—2035年)的通知》要求，建立气象部门与各类服务主体互动机制。因此，要利用元宇宙特点与数字技术，创新为了农业气象服务的科普方法，使农民学习更多关于农业气象服务的科普知识，参与农业气象服务的科普。从而汇聚农民和农技人员、气象服务机构等方面丰富的农业气象科普与公共服务协同创新素材，形成更多创新组合。

3 农业气象科普与公共服务协同创新推进策略

元宇宙既是平行于现实世界的未来虚拟社会，也是数字技术推动现实社会关系的延展运动。气象事业是科技型、基础性、先导性社会公益事业。根据国务院印发《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》和各省市气象发展规划纲要求，充分利用元宇宙特点与数字技术，推进农业气象科普与公共服务协同创新，应着重采取以下策略。

3.1 加强统筹协调和政策支持力度

适应农业气象科普与公共服务创新发展要求，加强统筹规划和组织领导，安排实施农业气象科普与公共服务发展计划。加强资金、人才、器材等方面政策支持，提升农民科学素养与数字素养。开展农业气象科普与公共服务协同创新高质量发展试点，探索形成可复制、可推广的做法和经验，加快提升农业气象服务现代化与数字化创新水平。

以国家支持、地方自筹等途径筹集资金，加大农业气象科普与公共服务创新资金支持力度。加强计划落实、资金使用和项目建设质量监督，保证农业气象科普、人员培训和农业气象观测、公共服务基础设施、众创平台建设等方面资金需求。

3.2 加强气象人才队伍和设施建设

组合运用国家和地方人才政策，加大力度引进气象、农业、大数据、软件、人工智能等专业高层次人才，建立以创新价值、能力、贡献为导向的农业气象人才评价体系。优化基层岗位设置，健全鼓励创新创造、充分体现人才价值的分配激励机制，留住和用好人才，夯实基层农业气象人才使用和管理基础。

加强农业气象基础设施和精密监测数字化体系建设。按照国家气象局规划布局，加强精密智能化气象探测体系、数字信息采集传输设施建设，扩大智慧农业气象公共服务孪生可视系统、元宇宙虚拟人工制作平台与气象卫星、无人机等应用覆盖面，强化数字技术与农业气象观测网的链接融合。

3.3 加强农业气象科普和数字教育

加强政策引导，以元宇宙技术推进农业气象科普数字化、个性化发展。农业气象科普是农业气象服务创新的重要资源池和动力源。元宇宙数字技术推动多向交互式便捷、快速、高质量科普形式推广应用，发展为了农业气象服务的科普和关于农业气象服务的科普，提升农民气象科学素养、知识水平，提高农业气象公共服务需求增长和应用成效。

加强农民数字技术知识和技能教育。随着农业气象观测、农业气象公共服务数字化升级迭代与预报服务数字化、均等化、个性化发展，国家气象局干部培训中心与各省市气象部门、科协合作，结合农民气象科普开展数字技术培训，提高农民数字素养和数字技术应用能力。

3.4 加大服务产品开发用户参与度

元宇宙数字技术应用于农业气象科普与公共服务创新，促进农民参与农业气象公共服务创新。农民的农业生产经验与气象知识、数字技术融合，能够在气象服务产品设计、制作、预报服务等方面进行协同创新。创新取决于对一种新产品或新方法的设想和应用。元宇宙数字技术加速高质量农业气象公共服务创新资源共享与各种想法流汇聚应用。

根据国务院《关于印发气象高质量发展纲要(2022—2035年)的通知》中建立气象部门与各类服务主体互动机制要求，气象部门和农技服务机构加强合作，政策引导并不断扩大农民、农村干部、农技人员等公众参与农业气象公共服务创新的机会，使其借助元宇宙技术更多参与服务产品创意、设计、质量评价等环节的工作。通过气象业务部门与消费者共同开发制作更多个性化的农业气象服务产品，形成主客体协同创新模式，提高农业气象服务满意度。同时，农民、农村干部、农技服务人员等公众也能学到新的气象知识，形成“精英创新”与“草根创新”结合，公众“参与农业气象服务创新的科普”模式，促进科普成效提高。

4 结语

农业气象科普作为公共气象服务的重要组成部分，是发挥气象服务效益的重要途径和手段。元宇宙基于数字技术应用而逐步形成，既是虚拟社会关系，又是现实的运动。采取统筹协调、政策支持和人才队伍、基础设施建设等措施，运用元宇宙特点和数字技术，能够有效推进农业气象科普与公共服务协同创新，实现“精英创新”与“草根创新”有机结合，解决农业科普与公共服务数字化、个性化、创新性程度低等问题，提高农业气象科普成效和公共服务满意度。