全球極端天氣頻發(fā) “AI+農(nóng)業(yè)”發(fā)展正當時

　　今年入夏以來，高溫幾乎席卷了整個北半球，極端天氣來勢洶洶。高溫、洪水、干旱，頻率和強度不斷增加的極端天氣對全球經(jīng)濟的影響是巨大的，農(nóng)業(yè)首當其沖。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織、世界糧食計劃署等多個國際組織和機構(gòu)今年4月共同發(fā)布的最新一期《全球糧食危機報告》顯示，2023年全球59個國家和地區(qū)的約2.816億人面臨嚴重糧食不安全問題，且情況仍在持續(xù)惡化。

　　如何解決極端天氣威脅糧食安全這一全球挑戰(zhàn)？發(fā)展以“人工智能（AI）+農(nóng)業(yè)”為代表的氣候智慧型農(nóng)業(yè)或是一個突破口。

　　極端天氣頻發(fā)加劇糧食危機

　　《全球糧食危機報告》顯示，2023年面臨嚴重糧食不安全問題的人數(shù)比上一年增加約2400萬，已連續(xù)5年增長。2030年實現(xiàn)消除饑餓的可持續(xù)發(fā)展目標面臨巨大挑戰(zhàn)。

　　世界糧食計劃署指出，全球有數(shù)量龐大的饑餓人群，他們是易受氣候沖擊影響的脆弱群體。對于非洲、亞洲和拉丁美洲的上百萬脆弱人群來說，氣候變化引發(fā)的自然災(zāi)害會迅速帶來糧食和營養(yǎng)危機。在過去10年間，世界糧食計劃署有近一半的緊急工作和恢復(fù)工作是為了應(yīng)對與氣候相關(guān)的災(zāi)害，總成本達到230億美元。

　　亞洲的農(nóng)業(yè)用地僅占世界五分之一，卻要養(yǎng)活世界一半以上的人口。氣候變化和糧食價格上漲威脅著地區(qū)的長期糧食安全，已有超過10億人無法獲得足夠的糧食，聯(lián)合國稱之為“前所未有的糧食緊急情況”。

　　當前，非洲南部大部分地區(qū)正經(jīng)歷嚴重旱災(zāi)，導(dǎo)致農(nóng)作物大量減產(chǎn)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，今年1月下旬至2月，南部非洲降雨量是40年來的最低水平。聯(lián)合國人道主義事務(wù)協(xié)調(diào)廳4月發(fā)布報告稱，目前南部非洲有近2000萬人面臨糧食危機。

　　在美洲，勞動力短缺也威脅著農(nóng)業(yè)發(fā)展。農(nóng)民正在變老，許多人無法承擔(dān)繁重體力勞動，但年輕一代卻選擇涌入城市。勞動力不足，人力成本不斷上漲，農(nóng)作物產(chǎn)量逐步下降。

　　全球性的糧食危機日益嚴峻，但世界人口總量卻在不斷攀升。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織報告，到2050年，全球必須多生產(chǎn)60%的糧食來養(yǎng)活全世界93億人口?？紤]到目前的糧食產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)，用常規(guī)的農(nóng)業(yè)手段來達成這個目標“可能會很棘手”。

　　此外，近年全球氣候變化使得局勢進一步惡化，極端天氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的沖擊是全方位的。氣溫上升、降雨模式改變、旱澇頻發(fā)等現(xiàn)象，不僅導(dǎo)致農(nóng)作物生長周期被打亂，還加劇了病蟲害蔓延，令農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更為艱難，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)難以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

　　聯(lián)合國秘書長古特雷斯今年4月發(fā)表視頻講話時強調(diào)，“全球糧食危機需要全球采取緊急應(yīng)對措施”，并呼吁貫徹落實轉(zhuǎn)變糧食體系的行動號召。在這一方面，“AI+農(nóng)業(yè)”為破局做好了準備。

　　“AI+農(nóng)業(yè)”如何破局

　　盡管“智慧型農(nóng)業(yè)”不是一個全新的概念，但在過去幾年，AI結(jié)合農(nóng)業(yè)的發(fā)展與迭代飛速推進。英國廣播公司（BBC）近日報道稱，據(jù)估計，截至2021年年底，美國農(nóng)業(yè)行業(yè)87%的企業(yè)都以某種形式使用了AI。美國聯(lián)邦政府目前也正密切關(guān)注這項技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展，為加快在全國范圍內(nèi)開發(fā)和部署AI提供財政支持。

　　中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊研究員李文娟接受中青報·中青網(wǎng)記者采訪時表示，“AI+農(nóng)業(yè)”可以視為智慧農(nóng)業(yè)的一部分，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍非常廣，能為農(nóng)業(yè)提供強大支撐。

　　李文娟介紹，目前，“AI+農(nóng)業(yè)”的應(yīng)用主要集中在三個領(lǐng)域：農(nóng)田的精準管理、對智慧農(nóng)機的應(yīng)用以及對氣候的前瞻預(yù)測。

　　美國《福布斯》雜志近日報道稱，農(nóng)田蟲害每年至少造成700億美元的損失，土壤退化影響了地球上近33%的土壤，導(dǎo)致約4000億美元的損失。采用基于數(shù)據(jù)和大模型的AI系統(tǒng)可以通過實時監(jiān)測，精準反饋農(nóng)作物實時狀態(tài)，幫助農(nóng)民更好地規(guī)劃農(nóng)田?！氨热缤ㄟ^監(jiān)測農(nóng)田不同部分的長勢，施用不同比例的肥料；也能及時識別、發(fā)現(xiàn)病蟲害，指導(dǎo)農(nóng)民打藥；還能監(jiān)測和分析土壤狀況，反饋作物用水需求，指導(dǎo)農(nóng)民優(yōu)化灌溉。”李文娟解釋說，通過實時監(jiān)測，不僅能使作物得到更精細化管理，也能減少化肥、農(nóng)藥、水源等資源的用量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。

　　李文娟指出，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中作物播種、收割等都要靠人力，但結(jié)合AI技術(shù)的智慧農(nóng)機，可以節(jié)省很多人力成本，更加高質(zhì)高效。例如無人機打藥、智慧農(nóng)機一體化施肥、收割等技術(shù)已經(jīng)在中國和全球多地推廣，“減輕了農(nóng)民的工作量”。

　　人類科技發(fā)展至今，氣候始終是農(nóng)業(yè)發(fā)展最為關(guān)鍵的一個因素，“靠天吃飯”在不少國家和地區(qū)仍是常態(tài)。英國廣播公司（BBC）日前報道稱，美國硅谷人工智能初創(chuàng)企業(yè)“Climate Ai”正在研發(fā)一個人工智能平臺，該平臺能夠評估未來20年農(nóng)作物對氣候變暖的抵抗力，幫助農(nóng)民規(guī)劃和管理農(nóng)作物。

　　李文娟介紹，正如“Climate Ai”基于數(shù)據(jù)和大模型提供的天氣預(yù)測，AI對全球農(nóng)民應(yīng)對天氣變化的指導(dǎo)意義是巨大的。同時，AI還可以指導(dǎo)科學(xué)育種，“因為氣候變化在短期內(nèi)是一個不可逆的情況，我們能做的是一方面預(yù)測和預(yù)防，另一方面，就是基于這一時期的氣候特征和變化規(guī)律，研究一些更具適應(yīng)性和韌性的作物品種，比如抗高溫或者抗旱品種?！崩钗木瓯硎?#xff0c;為了快速培育這類作物，就需要提升育種的品種篩選效率，“我們可能需要在某些地區(qū)大量實驗育種，通過AI技術(shù)，就可以快速獲取作物的表型參數(shù)，更加高效精準地選育品種，抵抗氣候變化?！?/p>

　　土地上的新技術(shù)“藍海”

　　根據(jù)美國市場調(diào)查與咨詢公司“Markets and Markets”發(fā)布的最新報告，全球農(nóng)業(yè)人工智能市場規(guī)模預(yù)計將從2023年的17億美元增長到2028年的47億美元；預(yù)計從2023年到2028年將以23.1%的復(fù)合年增長率增長。該市場的增長歸因于人工智能在農(nóng)業(yè)方面優(yōu)于傳統(tǒng)做法的優(yōu)勢。在預(yù)測期內(nèi)，人工智能在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展，如無人機分析、精準農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)機器人，預(yù)計將為市場創(chuàng)造增長機會。

　　事實上，“AI+農(nóng)業(yè)”的實踐正在全球范圍內(nèi)迅速推進。英國廣播公司（BBC）6月13日報道，位于愛達荷州的美國面粉公司Shepherd’s Grain（牧羊人谷物）從去年開始借助“Climate Ai”的人工智能技術(shù)幫助農(nóng)民更好地管理作物生產(chǎn)。報道稱，“Climate Ai”可結(jié)合一段時期的衛(wèi)星圖像、溫度和降雨等數(shù)據(jù)進行預(yù)測，為農(nóng)民提供從1小時到6個月不等的天氣預(yù)報，并建議何時種植和收割特定作物，預(yù)測其產(chǎn)量。面粉公司首席執(zhí)行官杰里米·邦奇表示，“農(nóng)民開始依賴‘Climate Ai’來幫助他們計劃小麥作物的管理決策。對天氣的前瞻性預(yù)測幫助種植者決定種植哪種作物。該平臺知道何時種植，以及作物何時開始開花和結(jié)籽?！薄癈limate Ai”舊金山負責(zé)人希曼舒·古普塔表示，“Climate Ai”的目標是幫助全球的農(nóng)民和食品公司應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)。目前，該技術(shù)的應(yīng)用范圍已從美國拓展到加拿大、澳大利亞和拉丁美洲。

　　除了“Climate Ai”外，還有許多科技企業(yè)也將科研方向錨定“AI+農(nóng)業(yè)”領(lǐng)域。“世界經(jīng)濟論壇”的一篇文章指出，德國拜耳集團開發(fā)了一套面向企業(yè)客戶的數(shù)字解決方案，提供有關(guān)農(nóng)作物健康、天氣預(yù)報、作物生長跟蹤等方面的服務(wù)。印度農(nóng)業(yè)科技初創(chuàng)企業(yè)BharatAgri為該國1.4億個農(nóng)民家庭提供一系列以AI技術(shù)為主導(dǎo)的解決方案。農(nóng)民可以了解農(nóng)田的生產(chǎn)力不足，并獲得種子、肥料和殺蟲劑，以提高作物產(chǎn)量。該公司每月獲得超過3.5萬份咨詢訂單。

　　中國的“AI+農(nóng)業(yè)”應(yīng)用也正以前所未有的速度推進。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)去年10月發(fā)布“神農(nóng)大模型1.0”，標志著我國農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域AI應(yīng)用獲得重要突破。近日，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院團隊研發(fā)的AI輔助決策模型首次在戶外大田“一展身手”。各類AI大模型的蓬勃發(fā)展，為中國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展注入了全新動力。

　　李文娟曾長期在法國智慧農(nóng)業(yè)界工作，據(jù)她觀察，中國的“AI+農(nóng)業(yè)”發(fā)展雖然起步階段并不在領(lǐng)先位置，但發(fā)展速度極快，特別是無人機在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，大大降低了技術(shù)拓展成本?！拔覈€有一個最大的優(yōu)勢就是土地多，市場規(guī)模大，相較于其他耕地面積較少的國家，我們的進步速度要快很多?！崩钗木暌蔡嵝颜f，“AI+農(nóng)業(yè)”的發(fā)展前景雖然十分廣闊，但也需要注意伴隨而來的各類問題，“特別是數(shù)據(jù)安全”?！稗r(nóng)作物數(shù)據(jù)涉及國家糧食安全，在使用相關(guān)企業(yè)服務(wù)時，一定要注意信息安全。在世界‘AI+農(nóng)業(yè)’發(fā)展你追我趕的當下，掌握自身核心技術(shù)尤為重要?！?/p>

　　本報北京6月20日電

　　中青報·中青網(wǎng)見習(xí)記者 蔣繼璇 記者 趙安琪 來源：中國青年報 2024年06月21日 06 版