智慧農業創新團隊：爲農業強國建設“精準栽培”智慧人才

來源：中國青年報

不久前，在南京農業大學“智慧麥作技術”觀摩會現場，數字化麥田分佈、麥情遙感立體監測等技術在千畝麥田輪番“上演”。

年輕的胡金釗博士按下遙控器按鈕，一臺智能測產收穫機沿着規劃路線駛進麥田，一茬茬小麥被“收入囊中”。不一會兒，“田間產量空間分佈圖”也被精準呈現出來。

胡金釗所在的南京農業大學農學院智慧農業創新團隊，由曹衛星教授、朱豔教授領銜，面向國家糧食安全戰略需求，將中國幾千年精耕細作的傳統智慧與現代高新科技交叉融合，致力爲現代農業發展和農業強國建設作貢獻。

《中共中央關於進一步全面深化改革、推進中國式現代化的決定》強調，要“深化教育綜合改革”，“建立科技發展、國家戰略需求牽引的學科設置調整機制和人才培養模式，超常佈局急需學科專業，加強基礎學科、新興學科、交叉學科建設和拔尖人才培養”。

高等教育是教育、科技、人才的關鍵聯結點和集中交匯處。20多年來，在南農智慧農業創新團隊，一個個農業智能裝備、農田機器人、農作雲平臺等智能“農具”相繼誕生，一大批農業“智慧人才”也在這裡成長。

創新人才培養模式

“我們下地能開智能農機，上天能飛無人機。”該團隊博士生王偲媛開玩笑說。目前，她正參與國家自然科學基金創新研究羣體項目“糧食作物生產力監測預測機理與方法”。

這些年來，該團隊致力於拓展教學，將人工智能、工程技術與農業領域深度融合，依託國家信息農業工程技術中心等平臺，組建了一支高水平智慧農業科教團隊，構建面向未來農業的新型專業。

“擁抱新技術，催生新動能，爲適應現代農業的發展要求，智慧農業需要快速發展。”曹衛星表示，科技的飛速發展，讓團隊愈發意識到學科交叉融合的重要性。

值得一提的是，農業人工智能與機器學習、農業遙感原理與技術等交叉融合課程的開設，讓智慧農業課程體系獨具特色。目前，該課程羣成爲學校示範性基層教學組織，“信息農業技術”獲評江蘇省一流本科課程和精品在線課程，“基於無人機影像的田塊自動識別技術”入選江蘇省研究生優秀教學案例。

在打通學科交叉融合“橫向”貫通的基礎上，該團隊首創全國“智慧農業”拔尖創新人才培養模式，實現本碩博的“縱向”貫通式培養。

整合資源、協同課程、統籌實踐，這是該培養模式的特色。其中，本科生注重“思學研做”，碩士生突出科教融匯與產教融合，博士生強化科研創新，貫通三段的教育模式有效破解傳統本碩博培養“不連貫”的難題。

本科期間，劉兵迷戀計算機科學，導師朱豔結合他在數據分析與模擬方面的能力及農學知識背景，爲其量身設計了“極端氣候時空分佈特徵”的本科實習課題。

碩博連讀期間，劉兵獲赴美聯合培養機會，其博士後階段的成果發表於《美國國家科學院院刊》，入選“2017年中國農業科學重大進展”。受益於貫通式培養模式的劉兵脫穎而出，如今已是一名教授、博導。

據悉，該團隊將依託學校“金善寶書院”啓動智慧農業類拔尖創新人才培養的全新模式。

“這種跨學科的‘縱橫’貫通人才培養，對課程、師資、平臺等資源整合重組，能有效提升教科產協同效能和育人水平。”曹衛星表示。

由“知識本位”向“能力本位”延伸

“傳統管理方式造成生產資料浪費、生產成本增加和環境污染嚴重……老師，這該怎麼辦？”讀本科時的康敏曾帶着社會實踐中的困惑請教導師朱豔教授。

“播種前種植方案的精細設計，種植期間的作物長勢精確診斷，收穫前的作物生產力精準預測都很重要。”朱豔回答。

她舉例說，哪些農作物缺少肥料，哪些農作物需要噴藥，無人機、智能裝備都能帶着我們精心配製的“處方”去田間精確作業。就像醫院做“體檢”一樣，可以根據作物光譜與長勢的監測結果，通過農業智能裝備將“種、肥、水、藥”精準送到每一塊需要的農田裡。

朱豔老師的一番話，在康敏心中播下智慧農業的“種子”。

碩博階段，康敏積極參加團江蘇省委組織的“青禾”科技志願隊。他們利用作物遙感技術診斷田塊長勢，爲農戶提供適宜的播栽和施肥方案。

對於學生培養，朱豔深有感觸：智慧農業的發展爲國家戰略需求所牽引，我們的接班人亟須具備紮實的農業知識和良好的數字素養，其創新能力的培養也迫在眉睫。

“精準培養學生，同精確栽培作物一樣關鍵。”曹衛星介紹，團隊鼓勵教師將發現問題、分析問題、解決問題的科研素養融入教學體系，鼓勵學生在遊學、社會實踐和大學生創新訓練項目中參與科學研究，建構知識體系，鍛鍊多維能力，形成合作精神。

“慧”聚全球糧食安全新力量

除了國家糧食安全，團隊師生還着眼世界農業的可持續發展，努力爲“世界零飢餓”提供南農“智慧方案”。

“全球溫度每升高1℃，小麥產量將平均降低5.7%，這意味全球每年將損失近4000萬噸小麥。”2016年，團隊在氣候變化領域頂尖雜誌《自然氣候變化》發表研究成果。

在國際農業模型比較和改進國際合作項目框架下，團隊聯合18國科學家，在全球開展模擬研究與驗證，將溫度升高下小麥產量預測結果置信區間精確到95%。

“氣候變化將加劇經濟欠發達區域的糧食安全問題，團隊建成了主要糧食作物生長與生產力模擬系統。”該文第一作者劉兵說，他們的成果爲世界糧食安全敲響警鐘。

3年前，從該校畢業的巴基斯坦籍博士阿里，作爲費薩拉巴德農業大學助理教授，與團隊成員程濤教授聯合主持科技部“一帶一路”創新人才交流外國專家項目，推動中國智慧農業關鍵技術與應用產品在海外集成推廣與示範應用。

如今，該校與巴基斯坦高校的科技人才合作交流機制也逐步形成，巴基斯坦成爲該校留學生人數最多的國家。兩年前，“智慧農業創新型人才國際合作培養項目”獲國家留學基金委立項資助。目前團隊已培養出7名巴基斯坦籍博士。

“智慧農業科技與人才是我們的迫切需求，希望與南農一起推動智慧農業產業科技共同體建設。”巴基斯坦費薩拉巴德農業大學校長伊克拉·艾哈邁德·汗表示。

3項國家科技進步獎、70多項發明專利、119名博士、279名碩士……一手出成果，一手育人才，南農智慧農業創新團隊已成爲智慧農業創新成果產出和新型人才輸出的重要基地。

“我們仍面臨不少‘卡脖子’問題，學校正謀劃整合優勢力量，推動組建智慧農業學院，爲加快發展我國現代農業和培育農業新質生產力提供新引擎。”朱豔說。

趙燁燁 張羽 中青報·中青網記者 李超