生物微纳感知创新工坊：智慧农业助力乡村振兴

2024-03-05浙江大学杭州国际科创中心生物微纳感知创新工坊

杭州科技 2024年1期

□文/ 王羽浙江大学杭州国际科创中心生物微纳感知创新工坊

建设背景

党的二十大报告首次提出“加快建设农业强国”的新目标，明确到2035 年基本实现农业现代化。在农业现代化历程中，高新科技的运用正在不断深入和加快，农业智能感知、机器人等技术的创新与研发需求巨大，在保障粮食安全、抢占全球农业制高点、实现农业可持续发展等方面有着不可替代的作用，具有极其重要的战略意义。从世界范围来看，美国国家科学院在《至2030 年推动食品与农业研究的科学突破》中也将农业传感器技术和机器人技术列为未来农业发展的关键核心技术。从社会效益来看，农业传感器和机器人技术的突破可以提高农业生产效率，降低农村劳动力成本，从而促进农村经济的发展，有助乡村振兴和实现共同富裕。

建设目标

2022年7月，杭州科创中心围绕“微纳”与“生态”，全新布局了一个新平台，即生物微纳感知创新工坊（以下简称“创新工坊”），由国际欧亚科学院院士、欧洲科学与艺术院院士、国家杰青获得者、长江学者特聘教授、浙江省特级专家应义斌教授担任领域首席科学家，致力于建立研究微纳尺度下动物传感器的创新型科研平台，解决农业传感器关键技术与“卡脖子”难题；建立农业机器人研发平台，突破非结构化环境下农业机器人系统的关键核心技术，形成具有自主知识产权的核心技术。

研究方向：农业传感器与机器人研究。

建设成效

■聚焦农业感知与机器人，打造创新型科研平台

聚焦农业感知与机器人领域，着力建立研究微纳尺度下动植物及致病微生物系统和面向农业生产环境自动化智能化无人农业系统的创新型科研平台。积极引进来自浙江大学、帝国理工学院等的优秀人才，以及多位从海外顶尖高校获得农业机器人领域博士学位的归国人才作为主要科研力量。利用生物材料、微纳制造与加工、微纳材料、生物传感、芯片制造、柔性电子、集成电路、规划控制、机器人学、具身智能等多学科交叉融合，围绕健康养殖、设施农业、水产养殖等重要应用场景，开展动物传感器、非结构化环境下农业机器人系统的关键核心技术等方向的研究，力争建设国内领先、国际一流的农业传感器和农业机器人研发平台。

■坚持凝心聚力，解决领域内关键难题

创新工坊下设农业传感器和农业机器人两大研究平台，聚集青年人才、优秀博士后、卓越工程师在内的20 余名科研人才，突破农业微纳感知和机器人的关键核心技术，形成自主知识产权。通过提升农业生产的智能化水平为农业生产带来更高生产效率和质量的同时，降低农业生产的成本，对于解决粮食安全和可持续发展等全球挑战以及实现乡村振兴和共同富裕至关重要。自成立以来，在动物生理生化信息微创感知、农业致病微生物核酸信息基因编辑及扩增感知、农业生产环境中多模态感知系统、农业机器人运动规划和智能控制、非结构化生物环境中的建图和定位等方面深入开展研究工作。共发表高质量SCI 论文数十篇，申请专利4 件，获批国家级项目3个，省、市级项目3 个。在科技研究的基础上构建形成“互作规律—机理研究—子系统研制—可行系统—田野试验—可转化的核心技术—产业化推广应用”的发展思路。