科技如何变革农业?你需要了解的15个技术
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科技如何变革农业?你需要了解的15个技术

  加拿大联邦政府预测与策划组织Policy Horizons Canada与Envisioning的未来学家和数据可视化专家米歇尔扎帕(Michelle  Zappa)合作发表了一份题为《MetaScan 3:新兴技术与相关信息图》的报告,i黑马从报告中提取出15项即将改变世界的新农业技术,以飨读者。​


  下列技术都跟农业和自然生产有关,分为感应器、食物、自动化和工程技术四类。​
  感应器可以实现农业生产过程的实时可追溯性,并且协助分析农作物、家畜和农业机械设备的状态。​
  食物可以直接受益于基因重组技术,或许有一天人类可以直接在试验室里生产出肉制品。​ 
 自动化技术也对农业有很大帮助,它可以通过大规模机器人和微型机器人对农作物进行工厂级检查和维护。​
  工程技术则包含各种与农业有关的新技术、新工具和经济新领域。其中最有趣的是合成生物技术,它可以通过高效重组单细胞生命来获得燃料,副产品还可用于有机化学和智能设备。​


  一、感应器​


  1、空气与土壤感应器。
这些感应器可为自动化农业提供根本性增补,实时了解农林或水源的现状。2013年已在科研中实现,预计到2015年才能成为主流技术并普遍推广。​


  2、设备远程信息处理。
让机械设备比如拖拉机在快要出现故障时提前向机械师发出警报。2013年已在科研中实现,预计到2016年才能成为主流技术,到2017年才能普遍推广。​


  3、家畜生物识别技术。
整合GPS、RFID和生物识别技术的颈圈可以自动识别和实时传输关于家畜的重要信息。预计到2017年才能在科研中实现,到2020年才能成为主流技术并普遍推广。​


  4、农作物感应器。
不管土地肥沃程度如何,都可以利用高分辨率农作物感应器检测出需要施肥的数量。光学感应器或无人机可以利用远红外线技术检测田里的农作物的健康状态。预计到2015年才能在科研中实现,到2018年才能成为主流技术,到2019年才能普遍推广。​


  5、基础设施状态感应器。
可被用于监测建筑物、桥梁、工厂、农舍和其他基础设施的震动和材料状况。配合智能网络使用,这种感应器就能将关键信息反馈给相关的维护人员或机器人。预计到2021年才能在科研中实现,到2025年才能成为主流技术,到2027年才能普遍推广。​


  二、食物​


  6、基因食品。
基因技术可以创造出全新的动物和植物食材,以更好地满足生物学和生理学的需求。基因食品与基因改良食品不同,它是彻底从无到有的创造。预计到2016年才能在科研中实现,到2021年才能成为主流技术,到2022年才能普遍推广。​


  7、培养肉。
或被称为试管肉,它指的是并非来自活体动物的肉制品。目前已有不少科研项目正在进行培养肉的试验,但迄今为止还没有生产出能够供大众消费的培养肉。预计到2017年才能在科研中实现,到2024年才能成为主流技术,到2027年才能普遍推广。​


  三、自动化技术​


  8、变速收割控制。

未来的收割控制技术是在现有的地理定位技术基础上发展而成,它可以通过减少重叠播种来节省种子、矿物质、肥料和除草剂。根据需要播种的土地的形状、生产力水平制定出具体的播种方案,然后就可以利用拖拉机或农业机器人在土地的不同位置因地制宜地进行播种。2013年已在科研中实现,预计到2014年才能成为主流技术,到2016年才能普遍推广。​


  9、快速迭代选择育种。
这是下一代选择育种技术,它可以对育种的最终结果进行量化分析,然后从算法角度提供改良建议。预计到2014年才能在科研中实现,到2017年才能成为主流技术和普遍推广。​


  10、农业机器人。
常被用于自动化农业生产比如收获、摘果、犁地、土壤养护、除草、耕种、灌溉等。预计到2018年才能在科研中实现,到2020年才能成为主流技术,到2021年才能普遍推广。​


  11、精细农业:根据对田间各种变化因素的监测结果对耕种进行管理。
利用卫星图像和先进的感应器,农场主就可以优化耕种回报,同时还能节省大量的资源。进一步了解农作物的变异性、与地理位置有关的天气资料和精准的感应器可以改善自动化决策和完善耕种技术。预计到2019年才能在科研中实现,到2023年才能成为主流技术,到2024年才能普遍推广。​


  12、机械化农场群落。
假设数十个甚至上百个农业机器人与成千上万个微小的感应器结合在一起,就能组成一个机械化农场群落,它可以在无需人工操作的情况下自动监测、预测、培育和从土地里提取农作物。预计到2023年才能在科研中实现,到2026年才能成为主流技术和普遍推广。​


  四、工程技术​


  13、封闭式生态系统:无需与外界进行物质交换的生态系统。 从理论上来说,这种封闭式生态系统可以将废物转化为氧气、食物和水以维持系统内的生命体存活。这样的系统已经出现了,但是由于技术上的限制,那些封闭式生态系统的规模还比较小。预计到2015年才能在科研中实现,到2020年才能成为主流技术,到2021年才能普遍推广。​


  14、合成生物学。
合成生物学涉及到利用标准化组件对生物学进行编程,就象如今的计算机利用标准化资源库进行编程一样。合成生物学将在现有的生物技术基础上进行大规模创新和拓展,最终目标是让人类能够设计、建造和修复各种技术支持的生物系统。2013年已在科研中实现,预计到2023年才能成为主流技术,到2024年才能普遍推广。​


  15、垂直农业:这是现代农业的自然发展方向之一。
垂直农业可以在专用或多功能摩天大楼里种植植物或养动物。利用类似于温室的技术,垂直农业可以利用节能灯模拟自然光。垂直农业有很多的优势,包括全年种植农作物、不受天气影响、实现城市食物自给自足和降低运输成本。预计到2023年才能在科研中实现,到2027年才能成为主流技术和普遍推广。​

本文作者:林靖东


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