本文來自微信公眾號(hào)“數(shù)字農(nóng)業(yè)Insights”，作者/農(nóng)業(yè)產(chǎn)經(jīng)評(píng)論。
AgriTech Capital總裁Aidan Connolly認(rèn)為當(dāng)前農(nóng)業(yè)面臨生產(chǎn)效率低、氣候變化、全球饑餓和糧食短缺、食品供應(yīng)鏈可追溯性和信任等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而第五次農(nóng)業(yè)革命的雛形已經(jīng)出現(xiàn)，有望減少或消除這些問題。他還認(rèn)為當(dāng)前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域變革的速度在迅速加快，技術(shù)創(chuàng)新有能力改變食品鏈中從種子到餐桌的每個(gè)環(huán)節(jié)。
農(nóng)業(yè)演變的10000年歷史可以大致分為四個(gè)發(fā)展時(shí)代：舊石器時(shí)代（植物和動(dòng)物的早期馴化）、古代（大約公元前2000年左右，發(fā)展出更高效的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)）、現(xiàn)代（大約在1700-1900年間出現(xiàn)機(jī)械化和化肥），以及綠色革命（在1930-60年代，發(fā)展出具有變革性的作物遺傳學(xué)和施肥實(shí)踐）。（Aidan Connolly）
Aidan Connolly列出了10種正在改變農(nóng)業(yè)方式的數(shù)字技術(shù)，他們各自都有可能改變農(nóng)業(yè)，范圍從特定技術(shù)工具的應(yīng)用到以新的方式看待現(xiàn)有系統(tǒng)。這10項(xiàng)技術(shù)可以分類為4項(xiàng)硬件技術(shù)、4項(xiàng)軟件技術(shù)，以及物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算。當(dāng)它們結(jié)合在一起時(shí)，可以深刻改變食品生產(chǎn)的方式。數(shù)字農(nóng)業(yè)Insights簡(jiǎn)要整理如下：
3D打?。?D printing）
3D打印機(jī)已經(jīng)變得很常見，但其潛力仍然大大未被開發(fā)。這在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域尤為明顯。在農(nóng)場(chǎng)上有明顯且簡(jiǎn)單的應(yīng)用，例如使用3D打印機(jī)制作需要的零件進(jìn)行維修，從而提高自給自足能力并避免潛在的生產(chǎn)損失。更有雄心壯志的是，它可以讓農(nóng)民開發(fā)符合其特定需求的替代部件。獸醫(yī)可能會(huì)用它來為一頭斷腿的牛制作負(fù)重支架。隨著成本的降低（舊材料的成本約為每立方英寸5-10美元，但PLA材料已將成本降低到僅為每立方英寸0.25-0.50美元），其用途范圍將擴(kuò)大。
一些人已經(jīng)開始創(chuàng)造性地考慮其他可能的用途：Food Ink是一種臨時(shí)用餐體驗(yàn)，其中不僅所有食物都是通過3D打印創(chuàng)建的，連餐具和家具也是。Foodini提供了一款起價(jià)為2000美元的家用3D食品打印機(jī)。
機(jī)器人（Robots）
許多農(nóng)場(chǎng)已經(jīng)接受了機(jī)器人，因?yàn)樗鼈兛梢詼p少勞動(dòng)力成本，特別是對(duì)于耗時(shí)和重復(fù)性任務(wù)。然而，現(xiàn)在它們正在進(jìn)入下一個(gè)階段:自主運(yùn)行或通過設(shè)置指令來提供對(duì)人類的新型協(xié)助。例如，有葡萄園機(jī)器人(VisionRobotics)用于修剪葡萄藤，去除嫩芽，并監(jiān)測(cè)藤蔓和土壤的總體健康。苗圃機(jī)器人用于將盆栽植物重新定位(Harvest Automation)。在養(yǎng)殖業(yè)中，有一種牧群機(jī)器人可使牛群朝著正確的方向前進(jìn)，而另一種機(jī)器人用于混合飼料。
還有一種旋轉(zhuǎn)機(jī)器人正在改變擠奶機(jī)（DeLaval）的工作方式。一些奶農(nóng)甚至說奶牛會(huì)決定何時(shí)擠奶！這一代新機(jī)器人甚至包括由材料制成而非金屬制成的“軟機(jī)器人”，用于更為精細(xì)的處理任務(wù)。
無人機(jī)（Drones）
是的，它們是一種機(jī)器人形式，但它們具有應(yīng)該單獨(dú)認(rèn)可的特異性。對(duì)農(nóng)民而言，最重要的是無人機(jī)能夠觀察農(nóng)場(chǎng)主在生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)難以輕松訪問的田間部分的能力，并通過新的攝像頭技術(shù)收集人眼看不到的信息。無人機(jī)被用于土壤和田地分析、播種、噴灑/監(jiān)測(cè)、灌溉和作物健康評(píng)估。即使是那些不專門從事這項(xiàng)技術(shù)的公司也認(rèn)識(shí)到其價(jià)值：約翰迪爾（John Deere）正在努力將Sentera的偵察無人機(jī)與其自身的產(chǎn)品組合進(jìn)行協(xié)作，以擴(kuò)展其對(duì)客戶的產(chǎn)品。先正達(dá)（Syngenta）和杜邦先鋒（DuPont Pioneer）都已經(jīng)進(jìn)軍了無人機(jī)技術(shù)，以幫助農(nóng)民通過航空?qǐng)D像做出施肥和灌溉決策。在作物方面，SkySquirrel（現(xiàn)在是VineView）正在使用無人機(jī)分析和監(jiān)測(cè)作物健康，側(cè)重于提高產(chǎn)量并降低成本。
數(shù)據(jù)分析（Data Analytics）
在整個(gè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)民有一雙額外的眼睛和耳朵——傳感器，它們可以到達(dá)人類無法到達(dá)的地方：24/7全天候記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來生產(chǎn)、疾病爆發(fā)和生育情況。數(shù)據(jù)分析將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以提高運(yùn)營(yíng)績(jī)效的可操作見解。
傳感器提供了大量的功能（涵蓋了從作物到牲畜等廣泛的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域），而且價(jià)格非常實(shí)惠。它們可以用于分析田地或溫室的空氣、水或土壤，例如，使用人眼看不到的紅外光譜。然后可以對(duì)結(jié)果信息進(jìn)行分析并以圖形方式顯示在計(jì)算機(jī)上，允許進(jìn)行詳細(xì)分析并為諸如干旱或疾病等問題提供預(yù)報(bào)和補(bǔ)救措施。在養(yǎng)殖業(yè)中，我們的動(dòng)物不再以糧食和玉米為食，而是以數(shù)據(jù)為食。這些數(shù)據(jù)可以告訴它們吃多少、什么時(shí)候吃、吃什么。這些數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)民、飼料廠以及技術(shù)公司本身都有價(jià)值。
因此，問題不在于我們?nèi)绾问占瘮?shù)據(jù)，而在于我們?nèi)绾翁幚頂?shù)據(jù)？
人工智能（AI）
AI利用從傳感器獲得的數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)化為有用信息。AI是指可以模擬認(rèn)知功能(如學(xué)習(xí)和問題解決)的機(jī)器。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一個(gè)激動(dòng)人心的例子就是機(jī)器視覺，計(jì)算機(jī)處理來自無人機(jī)、衛(wèi)星甚至智能手機(jī)的視覺數(shù)據(jù)，為農(nóng)民提供有用的信息。例如，像Fermentrics這樣的公司正在使用AI來減少食品生產(chǎn)中的低效率。使用機(jī)器視覺（基于圖像的自動(dòng)檢查）可以對(duì)田地或牧群進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。然后可以使用這些信息來減少生長(zhǎng)或生產(chǎn)中的不均勻性，并在問題變得嚴(yán)重之前識(shí)別問題。最重要的是，像Cainthus這樣的公司正在開發(fā)算法，以識(shí)別個(gè)體動(dòng)物的行為和生產(chǎn)力。
AI尤其重要，因?yàn)樗梢员热祟惛玫亟忉屝畔?，并可用于過濾數(shù)據(jù)，只有在絕對(duì)必要時(shí)才讓人類參與。AI可能會(huì)對(duì)推廣員、農(nóng)業(yè)專家、顧問和專業(yè)知識(shí)的生存提出威脅，但更有可能的情況是它將改變這些職業(yè)的工作方式。更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)將更快地可用，但仍需要解釋。舉例來說，考慮一下AI如何改變了醫(yī)療保健行業(yè)：工作得到改變，但并沒有被取代。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）
AR，有時(shí)稱為混合現(xiàn)實(shí)，是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的信息(通常由計(jì)算機(jī)或傳感器)的補(bǔ)充。它是現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)之間的中間地帶。一個(gè)例子是計(jì)算機(jī)可以看到人眼無法捕捉到的光譜，但其中可能包含有用的信息，可用于決策。食品生產(chǎn)者可以使用AR來布置種植選項(xiàng)，或者肥料銷售人員可以使用AR來演示其產(chǎn)品對(duì)客戶田地的影響。
AR的論點(diǎn)是，它能夠超越僅在計(jì)算機(jī)屏幕上疊加圖像的能力，用戶實(shí)際上可以在眼前的真實(shí)圖像中看到虛擬圖像的一部分（例如，使用Google Glass、Microsoft HoloLens或Pokemon Go）。這項(xiàng)技術(shù)仍然非常昂貴，但在識(shí)別食品鏈中病原菌的能力等高價(jià)值用途可能是早期應(yīng)用之一。
虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）
VR技術(shù)的采用也將受到高昂的實(shí)施成本的制約，但與本文中列出的其他技術(shù)一樣，價(jià)格正在迅速下降。VR的一個(gè)可能早期用途是牲畜視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送回計(jì)算機(jī)程序，然后構(gòu)建出牧群的視覺表示，允許農(nóng)民遠(yuǎn)程查看奶?；螂u的情況。
VR正在成為許多行業(yè)的重要培訓(xùn)工具，并且已經(jīng)成為獸醫(yī)醫(yī)學(xué)中的重要教學(xué)工具（成功的例子包括格拉斯哥大學(xué)使用VR進(jìn)行奶牛教學(xué)等）。一個(gè)自然的延伸將是為農(nóng)場(chǎng)工作的員工和工人提供培訓(xùn)。盡管有許多可能的應(yīng)用和用途，但這項(xiàng)技術(shù)可能仍然需要一段時(shí)間才能完全融入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
區(qū)塊鏈（Blockchain）
與列出的其他技術(shù)一樣，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N利用技術(shù)來收集、解釋和共享信息的方式。在這種情況下，它是沿著食品鏈傳遞的信息。擁有關(guān)于食品的可靠信息（食品的種植地點(diǎn)、加工方式、存儲(chǔ)和運(yùn)輸方式，以及每個(gè)階段的控制者）自從人們開始交易食品以來一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。如今，在一個(gè)日益全球化的食品鏈和越來越復(fù)雜的合規(guī)要求下，信息鏈變得比以往任何時(shí)候都更重要。
區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一本不可篡改的電子分類賬，可以跟蹤食品在食品鏈中的每一筆交易。從法律角度看，加密允許安全保存信息，減少了律師或法律訴訟的需求?；旧?，每個(gè)處理該物品的實(shí)體都提交相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)記錄下來并可供鏈條中的任何其他人訪問。反過來，他們也可以訪問每個(gè)人的數(shù)據(jù)和記錄，因此具有完全的透明性。這是通過第三方提供商的一系列服務(wù)完成的，沒有任何實(shí)體有能力操縱數(shù)據(jù)，因此是安全的。農(nóng)民和生產(chǎn)者可以連接到并訪問區(qū)塊鏈，使信息更容易獲得。
由于農(nóng)業(yè)部門在供應(yīng)商和零售商之間存在最大的脫節(jié)，區(qū)塊鏈有能力在供應(yīng)鏈的參與者之間創(chuàng)建直接聯(lián)系，從而確保農(nóng)民得到公平報(bào)酬，零售商獲得正確的產(chǎn)品。沃爾瑪最近開始測(cè)試食品鏈區(qū)塊鏈，以監(jiān)測(cè)其在美國和中國的食品采購和銷售。如果出現(xiàn)問題，沃爾瑪可以立即追蹤食品，并確定哪些其他商店擁有相同的商品，從而允許它立即將其從貨架上撤下，并且有一個(gè)明確的鏈條將有助于迅速確定問題的來源。
考慮到每年近10人中就有1人因食用受污染的食品而生病，這項(xiàng)技術(shù)有潛力以巨大的方式直接影響消費(fèi)者。
物聯(lián)網(wǎng)（(IoT）
這些技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)的一部分:機(jī)器連接以收集、共享和分析數(shù)據(jù)。這種連接在農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用，因?yàn)榇嬖谥卮蟮牡乩砗托畔⒃L問挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)可用于作物和牲畜生產(chǎn)。在作物方面，Alesca Life將傳感器與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，創(chuàng)建一個(gè)將生產(chǎn)者和消費(fèi)者直接連接的整個(gè)平臺(tái)。例如，InTouch是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)支持平臺(tái)，可確保最佳的飼料混合，同時(shí)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控以確?？蛻臬@得一致的產(chǎn)品(Keenan系統(tǒng))。更進(jìn)一步，一些農(nóng)業(yè)專家提出“食品互聯(lián)網(wǎng)”(IoF)，其中關(guān)于特定食品的所有信息都可以提供給消費(fèi)者。消費(fèi)者只需通過訪問移動(dòng)設(shè)備，即可確定他們即將購買或食用的食品的位置、種植技術(shù)、口味、潛在過敏原、保質(zhì)期等。這可以在餐館或超市發(fā)生。
物品之間進(jìn)行商業(yè)活動(dòng)的非人類商業(yè)正在以如此之快的速度發(fā)展，以至于被稱為“數(shù)字商業(yè)”。
云計(jì)算（Cloud Computing）
通過互聯(lián)網(wǎng)(“云”)提供的計(jì)算服務(wù)(云計(jì)算)為實(shí)施其他數(shù)字技術(shù)提供了更快的創(chuàng)新、靈活的資源和規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
使用云技術(shù)消除了畜牧養(yǎng)殖戶需要在現(xiàn)場(chǎng)具有物理機(jī)器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的需要，因?yàn)閿?shù)據(jù)存儲(chǔ)在“云中”。使用云計(jì)算，與計(jì)算、應(yīng)用托管、內(nèi)容存儲(chǔ)和交付相關(guān)的成本大大降低。
