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“赛博农场”在北京悄然落地

北京晚报

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京郊的田间地头,一场静水深流的变革正在上演:拖拉机不需要驾驶员了,育种“媒人”换成了机器人,机器狗给作物“把脉问诊”……这些在科幻电影中充满“赛博感”(赛博是英文cyber的音译,多用于形容数字化、智能化)的画面,正在变成现实。开春以来,记者走访京郊农业生产一线,看到一系列春耕新场景新气象。从平台到田间,从实验室到温室,农业科技图景正在被重新定义,北京正以科技创新重塑农业的未来。

机器人“吉儿”正在工作。

伏羲农场里的无人驾驶智能拖拉机

伏羲农场指挥中心

神农AI农场的机器狗巡视菜田

位于怀柔的神农AI农场

平谷中关村农业科技园创新工场

创新策源

平谷 中关村农业科技园

“农业中国芯”实现科技突围

走进位于平谷区峪口镇的中关村农业科技园创新工场,“建设农业中关村,打造农业中国芯”的标语格外醒目。展厅里,一块块展板记录着这片土地上的科技突围:自主研发的蛋鸡DNA芯片“凤芯壹号”打破国外垄断;沃德系列白羽肉鸡品种填补国内空白;基因编辑抗蓝耳病猪实现100%抗病……一个个科技难题被逐一攻克。

平谷为什么能成为农业科技创新的“策源地”?答案,藏在短短几年的战略布局之中。2020年,北京市首次提出打造农业中关村,建设农业科技改革创新示范区,为北京建设国际科技创新中心补上“农业板块”。2021年10月,北京市政府与农业农村部签署合作框架协议,共同打造中国·平谷农业中关村,将这一战略提升到国家农业科技发展的高度。

平谷能接下这份重担,背后是北京不可复制的科研家底。仅在农业科技领域,北京就拥有涉农科研院所24所、涉农领域重点实验室和工程技术研究中心等200余家。

农业中关村的核心引擎,是2021年成立的北京京瓦农业科技创新中心。京瓦中心由中国农业大学、北京市农林科学院、首农食品集团等5家单位共同发起,打破长期困扰农业科技领域的壁垒,让院所里束之高阁的论文专利和田间地头的技术难题有了握手的平台。

目前,京瓦中心总部功能实验室和果业、园艺示范园区、奶业示范园已基本建成,吸引了中国农业大学、北京市农林科学院等的专家团队,以及苏陀科技、爱科检测等农业科技创新公司研发团队入驻,已成功引进孵化8家创新型中小企业。

展望

农业中关村建设进入全新阶段

去年10月,平谷在2025世界农业科技创新大会上发布了《农业中关村核心区发展2.0》,明确以合成生物、智慧农业为核心突破方向,聚力建设全国农业科创中心。这标志着农业中关村建设进入了一个全新阶段。

眼下,农业中关村综合科研中心4号中心项目主体结构已经封顶,预计2027年投用,届时将与1号和2号中心合计释放近11万平方米研发空间。

智慧种地

通州于家务 伏羲农场

轻点鼠标智能农机下田作业

在通州区于家务的伏羲农场,1287亩的试验田里清一色种着绿油油的小麦。刚踏入田埂,几个“大家伙”就闯入视线,银灰色车身很有科技感,“它的名字叫‘鸿鹄T200’,是无人驾驶的智能拖拉机。”农场负责人王孟轩说。它的车尾装着挂钩,能根据不同农时更换农机具。忙碌的春管时节,农场里却几乎见不到人。“在我们农场,只需要几个人坐在办公室,就能管好这上千亩地。”王孟轩很是得意。

走进指挥中心,眼前是一整面大屏幕,整座农场的信息在卫星图上一目了然。王孟轩轻点鼠标,数字大脑“伏羲系统”随即呈现,随手点开一块田,土壤墒情、作物长势、虫情预警等详细信息瞬间弹出。

“田间地头,有很多智能设施,植物病菌孢子捕捉仪、墒情传感器、物联网虫情采集设备等,它们就是灵敏的‘鼻子’和‘眼睛’,为数字大脑提供24小时不间断的监测信息。”王孟轩解释说,不仅能做到农田感知、数据分析、精准执行,更重要的是它还能决策。

冬小麦要不要追肥?要不要防虫?以前全凭农把式的经验,现在AI几秒钟就能生成专业的春管方案。需要作业时,工作人员只需一键下达指令,相应的智能农机就会自动启动,自主规划路线下田作业。

补白

仅用小半年建成现代化农场

伏羲农场是中国科学院发展智慧农业的试点项目,旨在将大数据、人工智能等前沿技术转化为实际农业生产力,在提升生产效率的同时,为粮食安全提供有力保障。2025年年初,北京市农业农村局开始引进中国科学院“伏羲农场”项目。相关单位经多次调研,最终选址通州区于家务乡。北京“伏羲农场”从开工到对外开放,仅用了不到半年时间。

智能育种

海淀上庄 首农翠湖创新工场

机器人“吉儿”给农作物“牵红线”

在位于海淀区上庄镇的首农翠湖创新工场,智能化番茄生产和育种温室里,记者一下就被架子边一台白色机器人吸引了,它方方正正,机械臂伸缩自如,细长得像一个放大版的绣花针。“这就是‘吉儿’。”中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员许操说。

“吉儿”(GEAIR)是由中国科学院遗传与发育生物学研究所和自动化研究所科研团队合作研制的全球首台可自动巡航、精准杂交授粉的智能育种机器人。

为什么要让机器人来当“媒人”?

这得从杂交育种说起。传统杂交育种首先要完成“去雄”——把母本花的雄蕊去除,然后用镊子蘸取父本花粉涂抹到母本柱头上。整个过程繁复精细,比绣花还讲究,完全依赖人工。一些潜力巨大的作物(如大豆)因授粉难、人工成本过高,至今无法大规模利用杂交育种优势。

许操团队的破题之法,分了两步。一是改造花型——通过基因编辑技术,使雄蕊在生长初期自然开裂、花粉败育,让柱头自然外露,成功创制出“机器人友好”的结构型雄性不育系。二是打造机器人——“吉儿”依托深度学习算法,经过1.28万张图像训练神经网络,能精准识别花朵并判断柱头朝向,再利用机械臂完成授粉。

“吉儿”的作业效率令人惊叹。经过育种实践演练和提升,单朵花授粉最快仅需10秒,柱头识别准确率已达90%,单次巡航授粉成功率达到82%以上。可全天候不间断反复巡航授粉,保障花朵成功坐果。在大豆育种领域,它首次实现结构型大豆雄性不育系快速创制,可节省76.2%的人工授粉时间,有望突破大豆杂交育种难题、提高单产,缓解我国大豆长期依赖进口的局面。

展望

打造具身智能农业机器人

眼下,许操团队的研究方向瞄准了能将农业生物育种、田间管理、监测与采收运等功能一体化的具身智能农业机器人,以解决智能机器人在农业复杂多变环境中的应用难题。让具身智能机器人做人不愿意做的辛苦活儿,做人不容易做的精细活儿,做人不应该做的危险活儿,接管从种子到种子的全流程。

数字植保

怀柔 神农AI农场

巡检机器狗成得力“田间医生”

田埂上,一只灵活的“机器狗”正挪动四足,稳稳地在菜地里穿行。它走走停停,一会儿“看看”番茄,一会儿“望望”生菜,看似漫无目的,实则正进行着一场严肃的“田间巡检”。在地头,农户的手机屏幕上,作物的长势、有没有“生病招虫”,数据正实时滚动更新。

在“神农AI农场·怀柔雁栖基地”,一只智能巡检机器狗成了最得力的“新农人”。在基地的日常巡检中,它能快速识别作物的类别和成熟度,病虫害识别准确率达到90%以上,实时响应速度小于0.2秒。

中国农业大学神农大模型团队负责人王耀君介绍,该机器狗搭载了“神农病虫害识别智能体”高智能识别系统,融合AI视觉与智能决策技术。不仅能“看见”病灶,更能像个经验丰富的老农技员一样,“看懂”并“诊断”出病虫害的种类和严重程度。除了机器狗,还有精准识别蓟马等微小害虫的小型害虫识别诊断装置、承担虫情诱捕监测任务的害虫性诱智能识别装置,它们分别承担“巡检诊断”“精准识别”“诱捕监测”三大任务。

经过多轮升级,该系统已能覆盖小麦、玉米、大桃等75种作物,病虫害智能识别种类615种,并且包含5万余条病虫防控技术信息、40万条高质量标注的植保图像数据和3万条高质量植保问答数据。这一突破使其成为我国植保领域内第一个系统整合识别、预警、防控功能的AI植保智能体。

推广

神农大模型向全球用户开放

这个强大的“田间医生”,让北京的智慧植保真正走向田埂、走进大棚。王耀君介绍,团队已在海南三亚中国农业大学三亚研究院启动建设一个专注于热带水果与热带作物人工智能体的研究中心,计划将系统覆盖的病虫害种类再扩展50种,并以此为支点,辐射服务于面向东南亚的海外中试基地。今年春耕期间,系统已为黑龙江的农场提供了服务支持,眼下正对河南的小麦生长进行实时监测。而就在这个月,团队还开启了与国际粮农组织的合作,将为肯尼亚的小农户提供植保服务,预计年内就在该国部分地区开展试点。秉持开放共享的理念,神农大模型面向全球用户开放,支持10种语言,目前用户已遍布15个国家和地区。 本报记者 王可心 图片除署名外均为受访者提供 王金辉 制图

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