浅释几个农业技术名词的内涵

农业是我国经济发展的根基和支撑。当今，面向发展现代农业和建设农业强国的目标，农业产业提质增效的重要依靠便是发展农业产业数字化，即：现代信息技术、现代工业技术以及数字化的农业技术等在大农业系统或农业全产业链中得到全面推广和应用。其中，最具代表性的技术便是智慧农业和智能农业。

在我国，围绕农业现代化的发展，先后提出和涌现了许多不同的农业技术名词。从20世纪80年代的电脑农业、精细农业，到90年代的精准农业、智慧农业、智能农业、数字农业，再到面向未来农业4.0技术的无人农业等等，层出不穷。不可否认，在我国农业现代化发展进程中，它们或多或少都体现了应有的价值，也取得了一定的应用效果。但不管称谓如何，其实农业本质的、面对植物和动物这类生命体的种植和养殖等生产活动并没有改变，只不过是这些称谓下的特定技术（方式）在赋能农业生产而已。一句话，它们是属于技术的描述范畴，尚构不成诸如“现代农业”这样称谓的农业产业或农业经济的表述。

发展以数字技术牵引的农业产业数字化，有必要对几个称谓背后的基本技术内涵以及技术效能作出阐释。

一、数字农业与农业数字化

从技术范畴及应用场景看，数字农业和农业数字化不是一回事。

前已述及，农业产业数字化就是数字技术对农业全产业链赋能，即用成熟的数字技FENMuEIeSafQ4Dc/VCbOj8PG3s4bGoIRvFH0vweKPig=术做数字化的改造和数字化技术推广应用，这些技术泛称为数字化农业技术。一句话，自从计算机技术在农业系统中应用开始，就引发了数字化农业技术的应用。在数字化农业技术中，包含了数字农业和农业数字化两个范畴。

数字农业一词是1997年由美国科学院、工程院两院院士正式提出，其核心内容是以信息作为农业生产要素，用现代信息技术，如遥感、地理信息、全球定位、计算机、通信及网络、传感、仿真等技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业，如图1所示。数字农业使信息技术与农业各个环节有效融合，改造了传统农业的种、养殖生产及管理方式。因此，数字农业更加侧重用成熟的数字和信息技术对农业本体（包含动物、植物本体）的描述与分析，也即在农业产业链的某些环节，如农业系统运行的数字化模拟，分子育种的虚拟数字化仿真，种养殖中的图像分析与诊断，农业种植中的空、天、地信息融合与预测，农业专家决策系统等环节中应用。一句话，数字农业技术的含义可以解释为农业生产某些环节的数字化表达，依此，在计算机端（移动端）对农业生产系统作分析和研究。例如，数字孪生技术应用于农业生产系统就属于数字农业范畴。

而农业数字化是基于农业种养殖的本质属性，针对农业全产业链中甚至农业经济体中可以做数字化改造或数字化技术赋能的泛指。农业体系包括农业生物、农业环境和人类的干预作用等，是一个客观存在的复杂的生命过程系统。农业生产的本质属性是以动、植物为对象的，分产前、产中、产后三个环节在内的动态系统，而动、植物的生长繁育是有其自身规律和对环境及能量需求与互作（胁迫）的连续过程，即存在内在的生理、生化活动。因此，从农业系统的本质角度看，有些环节或者规律是不能简单用数字化做本质描述或引用简单的数字化技术的。从科技赋能角度看，农业数字化应该是泛指考虑动、植物生长的本质生理、生化活动的，对动、植物从生长到收获、加工、物流、销售等环节可以施加“人为管控”的数字技术。从动、植物养殖和种植来看，与工业化系统不同的是：农业系统中动、植物不是直接被“管控”的对象，而是各种养殖、种植技术施加后的间接的“受益”对象。故而农业数字化应该描述成：农业系统的不完全型的对动植物生长“环境”和“营养（条件）”施加数字管控技术（含设施及装备）的集成式综合应用。

数字化农业技术的组成如图2所示。总之，科研层面上，数字农业应该是泛指用数字来表达的农业，包括把农业做成虚拟化农业来研究的仿真技术、模型技术、数据分析技术与决策技术等；而农业数字化则是泛指对传统农业系统施加的各种数字化技术（包括管理技术）的描述，以及对应的数字化技术改造和集成应用，数字农业和农业数字化都属于数字化农业技术。毫无疑问，数字化农业技术是我国目前乃至长远的农业现代化发展的支撑技术。其中最具代表性的是智慧农业技术和智能农业技术。

二、智慧农业与智能农业

基于技术背景和应用场景看，智慧农业和智能农业侧重点不同。

智慧农业（Smart Agriculture）：智慧农业强调的是“智慧”技术。因此，智慧农业技术侧重体现在农业系统中对农业大数据加工、分析，以建模和仿真等方法进行研究，进而生成对农业知识的理解，生成对农业生产决策以及多模态的信息管理和展示，是以信息化技术为底盘技术的农业管理系统是否更加“聪慧”来描述的。其技术应用体现在：以信息、知识为核心，充分利用计算机技术、建模技术、大数据技术、互联网、云计算等技术赋能农业全产业链的不同模型分析、大数据分析、识别诊断、数据交互与管理决策等方面。故而智慧农业研究及应用归属农业信息化应用层面。

智能农业（Intelligent Agriculture）：智能农业强调的是“智能”技术，因此，智能农业技术侧重体现在获取有效的农业信息和装备（系统）及传感网络支持下，使得农业生产系统不仅“聪明”而且产生“使能”，实现农业生产最优产出的能动力，以是否带来“产能”来判别。其技术应用体现在：为达到“产能”目标，以装备（机器人）、传感器、物联网及自动控制为核心，辅以农业模型技术，在控制技术、感知技术、局域网络技术、数据处理等技术支撑下，仿工业生产模式，使农业生产实现智能自动化乃至“自主无人化”生产和管控。故而智能农业研究和应用归属农业感知与智能装备及各类自动控制系统集成应用层面。

无论是智慧农业技术还是智能农业技术，都是农业生产的新质生产力。智慧农业与智能农业的关系，犹如人体的大脑和四肢的关系，是相互交融的集成关系，如图3所示。这里要重点阐述的是：作为面向底层生产执行应用的智能农业技术具有更加重要的作用。因此，在农业现代化发展过程中，随着农业数学化技术进程的深入推进，智能农业技术的发展最终是支撑智慧农业的实现，即智慧农业的建设步伐应该是先把“底层”做好，也即需要把信息采集、信息传输、信息处理以及各种智能作业装备与自动化技术实施好；进而，在瞄准未来农业的发展过程中，二者技术的并行推进（研发和应用）将是实现未来“无人农业”的保障。

（作者为九三学社中国农业大学第三支社副主委，中国农业大学信息与电气工程学院人工智能系教授、博士生导师）

责任编辑：马莉莎