李道亮：农业4.0引领我国乡村振兴
央视网消息：党的十九大报告提出，实施乡村振兴战略，要坚持农业农村优先发展，按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求，建立健全城乡融合发展体制机制和政策体系，加快推进农业农村现代化。这是我国未来20-30年农业农村发展的国家的基本战略。如何寻找乡村振兴的突破口和切入点，并制定切实可行的行动路线，是迫切需要研究的根本性理论问题。
一、乡村振兴是实现国家现代化和中华民族伟大复兴的前提
中国是一个农业大国，农业农村发展始终关乎社会发展，进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。由于农业历史欠账较多，基础薄弱，我国仍面临城乡发展不平衡不协调等突出问题的挑战。从外部看，城乡差距依然较大，东部与西部、城市与农村，无论经济发展还是基础设施、公共服务，乡村都是发展中的明显短板。从内部看，农业农村进入结构升级、方式转变、动力转换的平台期，适应新形势，亟待培育新动能。实现中华民族伟大复兴中国梦，全面建成小康社会，实现国家现代化，短板在农业和农村，最艰巨最繁重的任务也在农业和农村。必须振兴乡村，使农业强大、农村美丽、农民富裕。
二、农业现代化是乡村振兴的本质所在和突破口
没有现代化的农业，就不可能解放生产力，农民收入就不可能增加，农村的振兴就成为空中楼阁，没有农业现代化，没有农村繁荣富强，没有农民安居乐业，国家现代化就不完整、不全面、不牢固。乡村振兴不是单纯地搞修建，把房屋建好，把道路修通，而是要以现代产业为突破口，要加快构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系，深入推进农业供给侧结构性改革，运用更先进的机械、更优良的种苗、更科学的种植方法和更高效的管理，发展多种形式适度规模经营，培育新型农业经营主体，健全农业社会化服务体系，实现小农户和现代农业发展有机衔接，带给农民更大的回报。以此带动农村发展起来，农民富裕起来，农村美丽起来。毋庸置疑，发展现代农业，实现农业现代化是乡村振兴的本质所在，也是突破口。
三、农业4.0是农业现代化的制高点
世界各国农业的发展，基本遵循了从以体力和畜力劳动为主的农业1.0，到以农业机械为主要生产工具的农业2.0，再到以农业生产全程自动化装备支撑下的3.0，最后达到以物联网、大数据、云计算和人工智能为主要技术支撑的全要素、全链条、全产业、全区域的以无人化主要特征的智能农业，即农业4.0。在农业4.0阶段，人们充分运用物联网、大数据、云计算、移动互联、空间信息技术、人工智能（以机器人为代表）等新一代信息技术，对土地、劳动力、资金、技术、市场、信息等各种农业要素进行重新配置与优化，实现对大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品物流等农业行业的数字化设计、在线化处理、智能化控制、精准化运行、科学化管理和无人化作业，使农业实现大区域范围内整体优化配置，使农业的生产方式、经营方式、管理方式和服务方式跃升到一种新的业态和形态。这种形态下，农业高产、高效、优质、生态、安全、智能，代表了农业发展的最终方向，是农业现代化的制高点。找到了制高点，就有了努力的方向，寻找差距，明确短板，补充条件，努力奋斗，加上优越的社会主义制度和党的领导，就有信心早日实现乡村振兴，伟大的中国梦。
四、农业1.0到4.0要循序渐进
农业代际演进是一个漫长的渐进过程，技术的发展和商业模式的演替，不断推动农业从低代际向高代际发展，各代际的影响程度相应呈现此消彼长。当某一代际发展演进到一定程度时，量变引起质变，自然进入下一代际，从而实现农业代际的动态跃迁。
中国传统的农业1.0时代极其漫长，无动力的农业机械很早就进入了农业生产，只是到了建国后，特别是改革开放后，大型综合型农业机械被广泛使用，农田里出现了机器的轰鸣，标志着一个农业生产新时代的来临。预计2020年，国内农业机械化率将提前突破70%，也就是农业2.0时代将在2020年完全实现。
农业2.0的机械化到农业3.0的自动化演进过程中，机械化与自动化互相交替激励，以信息化的方式形成两个时代的软连接，这两个时代在一定程度上是相伴携行的。早期的机械化没有信息化的支撑，只是用机器代替人的纯劳力替换。机械化和信息化融合，机械的使用开始转向自动化，劳动力在一定程度上被释放出来。然而，自动化的内涵外延要远高于机械化，除了支撑机械化，信息化驱动下的农业还在向更高的智能时代跃进。由于信息化的支撑，农业2.0时代得以延长，为机械化赋予了自动化的特征。同样由于机械化的灼灼光彩，农业3.0时代的到来显得十分隐约。农业3.0时代并未完全实现，还处于加速成熟期，预计2050年前后，农业3.0的才能达到基本实现的70%普及率。
农业4.0是一个新兴事物，中国目前还处在“概念的界定、内涵的丰富、示范工程设计”这一阶段。农业4.0是一个技术为王的农业时代，显著特点是无人化，是对现代信息技术的高度集成，投资大，风险也大，具有典型的木桶效应。农业4.0的发展以互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能技术为关键，迎合现代农业的发展需求是农业4.0走向现实的必经之路。从农业3.0到4.0的跨越在时间维度上很难分清界限，农业3.0的后期与农业4.0的初期几乎是叠加的。然而，农业4.0与农业3.0有着本质的差别，从农业3.0到4.0的巅峰一跃对技术进步的要求极其苛刻，既要求物联网、大数据、云计算、人工智能等信息技术的协同，还要求数据信息与动植物生长性状等生物学特征进行精准匹配，完全是数字驱动的农业时代，这将是一个技术为王的终极农业时代，这个4.0时代的实现即达到无人化技术70%的普及率预计将要到2070年。
五、推进农业4.0引领乡村振兴
农业4.0是农业现代化的制高点，是未来农业发展的根本方向，具有艰巨性、复杂性和长期性的特点，不可能一挥而就，必须脚踏实地，制订发展规划，先易后难、因地制宜、循序渐进，稳步发展，逐步实现乡村振兴。
初始阶段（现在到2030年），大力发展农业生产信息化、经营网络化，确保国家粮食安全和食物安全。大力推进农业物联网、大数据、人工智能技术在农业生产经营中的应用：在国家现代农业示范区和“三园两场”（蔬菜、水果、茶叶标准园，畜禽养殖标准示范场、水产健康养殖场）取得完全突破；建成一批智能化的大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖物联网综合生产基地、家庭农场，实现生产空间集约高效；熟化一批农业物联网关键技术和成套智能设备，形成与推广应用一批节本增效农业物联网应用模式；农业电子商务得到大力发展，进入全息时代，农产品、农业生产资料、休闲农业实现电子商务智能交易，大众创业、万众创新的良好局面成为一种新常态。农业管理个性化：农业资源管理、农业应急指挥、农业行政审批和农业综合执法等实现在线化、数据化、智能化和个性化；建成国家和省级大数据平台，实现农业行业管理精细化和管理决策科学化；建成农副产品质量安全追溯公共服务平台，实现农副产品和食品“从农田到餐桌”的全程追溯，保障“舌尖上的安全”，国家粮食安全的保障能力大幅提升。
中期阶段（2030-2050年），大力开展以信息化与装备化深度融合为核心的现代农业的建设。努力使我国农业信息化应用水平基本达到或超过现在欧美发达国家水平，农业信息化应用进入农业产业集成融合发展阶段，基本实现新一代信息技术与“三农”的完全融合，全国完全实现传统农业产业的数据化、在线化改造，发达地区完全实现农业产业与新一代信息技术集成融合，全面实现农业3.0的目标，我国农业重新回到世界农业的制高点上。
后期阶段，再经过20年，到2070年前后，大力开展以智能化为核心的现代农业的建设，努力使我国农业生产智能化、经营网络化、管理个性化，城乡“数字鸿沟”彻底消失；智能化成为农业现代化发展坚强支撑，信息技术、智能技术与农业生产、经营、管理、服务全面深度融合，农业全面进入智能化时代，我国农业成为世界农业的领跑者。农村与城市一体化协同发展，生活空间宜居适度、生态空间山清水秀；我国农村在基础设施、社会服务、文化环节等方面，与城市的差别彻底消失；我国农民将与全国人民一样，拥有同样的智能化的生活方式、娱乐方式，享受平等医疗教育，农民的生活全面“e”化，电子商务、智能家居、服务机器人等普遍使用。我国农村将成为天蓝、地绿、水净、气洁的美好家园，农村实现真正的乡村振兴。（作者：中国农业大学信息与电气工程学院教授 李道亮）