在上海“國(guó)際經(jīng)濟(jì)、金融、貿(mào)易、航運(yùn)和科創(chuàng)”五個(gè)中心建設(shè)的總體布局中，科創(chuàng)中心是引領(lǐng)城市未來(lái)發(fā)展的核心引擎。作為地方農(nóng)業(yè)科研的“國(guó)家隊(duì)”，上海市農(nóng)科院緊扣這一定位，把實(shí)驗(yàn)室建在田間地頭，把論文寫(xiě)進(jìn)都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，一批批原創(chuàng)成果破繭而出，在上海、長(zhǎng)三角乃至全國(guó)落地，推動(dòng)著上海農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率多年保持全國(guó)領(lǐng)先。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，經(jīng)歷65年的風(fēng)霜磨礪，上海市農(nóng)科院先后獲部、市級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)成果420項(xiàng)，其中，國(guó)家級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)31項(xiàng)，部、市級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)38項(xiàng)；獲得專(zhuān)利和植物新品種權(quán)、通過(guò)審（認(rèn)）定品種2547余件，其中通過(guò)國(guó)家審（認(rèn)）定品種163件。自2003年起連續(xù)十五次獲上海市文明單位榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，2011年獲全國(guó)文明單位榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。

燈光熾亮，綠意盈盈……2024年，“光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽”決賽現(xiàn)場(chǎng)，一座“會(huì)種菜的集裝箱”吸引了所有目光。它被稱(chēng)作植物工廠(chǎng)，里面沒(méi)有泥土，卻有光譜、溫度、營(yíng)養(yǎng)液與算法的“協(xié)奏”：一層層葉片在人工光下萌發(fā)、翻卷、伸展，如同一座被數(shù)據(jù)點(diǎn)亮的“未來(lái)農(nóng)場(chǎng)”。

集裝箱生菜種植

在連續(xù)兩屆的挑戰(zhàn)賽中，上海市農(nóng)科院團(tuán)隊(duì)在同等周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)品與能效的“三重平衡”，奪得最高產(chǎn)量獎(jiǎng)與最佳風(fēng)味獎(jiǎng)，成為智慧農(nóng)業(yè)賽事中最具復(fù)制力的“上海樣本”。

而這只是上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院布局未來(lái)農(nóng)業(yè)賽道的一個(gè)縮影。技術(shù)的跨越，離不開(kāi)體系的布局。近年來(lái)，國(guó)家正大力推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，在上海市全面推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略布局下，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院正以“科研創(chuàng)新+場(chǎng)景落地”雙輪驅(qū)動(dòng)，積極探索，主動(dòng)作為，努力將政策藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為可感知、可復(fù)制的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)場(chǎng)景。圍繞“數(shù)據(jù)—模型—場(chǎng)景”的閉環(huán)，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院已啟動(dòng)“智慧農(nóng)業(yè)研究中心”等“三中心”建設(shè)，打造面向未來(lái)的科研體系。錨定生物育種、設(shè)施農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、合成生物等方向協(xié)同推進(jìn)，為上海布局農(nóng)業(yè)科技新賽道提供“多重引擎”。

從私人定制的集裝箱，到田間長(zhǎng)大的算法；從局部無(wú)人化，到系統(tǒng)智能化；從單點(diǎn)突破的“技術(shù)秀”，到機(jī)制牽引的體系創(chuàng)新，在“尚農(nóng)篤耕、至誠(chéng)至新”的精神引領(lǐng)下，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科研工作者們以AI為筆、以田野為紙，正描繪著未來(lái)農(nóng)業(yè)的“上海圖景”，打開(kāi)“跨越”與“布局”的新篇章。

理念革新：在AI時(shí)代重塑“篤耕之道”

清晨的上海市農(nóng)科院莊行綜合試驗(yàn)站，科研人員打開(kāi)平板，查看夜間傳感器上傳的溫度、濕度、光照與養(yǎng)分曲線(xiàn)——那是一塊“看不見(jiàn)的田地”，卻在重新定義“篤耕”的含義。

對(duì)科研者而言，“篤耕”早已不只是彎腰勞作。當(dāng)AI、大數(shù)據(jù)與智能裝備進(jìn)入農(nóng)業(yè)體系，耕耘的對(duì)象變成算法、模型與系統(tǒng)?？蒲腥藛T不再只是“種田的人”，而是“讓田會(huì)思考的人”。他們用算法預(yù)測(cè)產(chǎn)量，用傳感器感知作物“情緒”，用模型探尋自然規(guī)律?！爸列隆钡木?，也因此從口號(hào)變成行動(dòng)——在數(shù)據(jù)中尋找真相，在實(shí)驗(yàn)中預(yù)見(jiàn)未來(lái)。

理念的更新往往先于技術(shù)的突破。上海市農(nóng)科院第三次黨代會(huì)報(bào)告提出，要“布局農(nóng)業(yè)科技新賽道，因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，以創(chuàng)新鏈引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈”。這種轉(zhuǎn)變不僅改變科研方向，也重塑思維方式：從“單項(xiàng)創(chuàng)新”走向“系統(tǒng)協(xié)同”，從“經(jīng)驗(yàn)積累”邁向“數(shù)據(jù)演化”，從“看懂自然”到“重構(gòu)自然”，從“優(yōu)化品種”到“優(yōu)化系統(tǒng)”，上海市農(nóng)科院的科研理念正經(jīng)歷從經(jīng)驗(yàn)判斷到智能決策的躍遷。

理念革新，也意味著開(kāi)放與合作。上海市農(nóng)科院通過(guò)“尚農(nóng)英才”工程和國(guó)際合作機(jī)制，吸引全球科研力量加入AI農(nóng)業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。2024年開(kāi)始，來(lái)自拉丁美洲的國(guó)際著名玉米專(zhuān)家菲利克斯博士加盟，與鄭洪建博士組建“智慧育種”團(tuán)隊(duì)，推動(dòng)玉米研究向智能化、精準(zhǔn)化轉(zhuǎn)型。同時(shí)，上海市農(nóng)科院深化與日本、荷蘭等的科研機(jī)構(gòu)的合作，在設(shè)施農(nóng)業(yè)與算法建模等領(lǐng)域推進(jìn)數(shù)據(jù)共享與模型互通，建設(shè)開(kāi)放包容的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)?？蒲械拈_(kāi)放，使創(chuàng)新從“單點(diǎn)突破”邁向“協(xié)同共進(jìn)”，讓AI成為真正的國(guó)際語(yǔ)言。

如果說(shuō)“理念”決定方向，那么“精神”則提供力量。上海市農(nóng)科院的科研者們始終相信：科技創(chuàng)新的終極目標(biāo)，不是炫技，而是讓農(nóng)業(yè)更綠色、更智慧、更可持續(xù)。在AI時(shí)代，他們正以“篤耕”精神深耕思想的土壤，以“至新”姿態(tài)邁向新質(zhì)生產(chǎn)力的田野。

菌絲體皮革

場(chǎng)景變革：智慧田野里的“AI實(shí)驗(yàn)”

在莊行綜合試驗(yàn)站，一臺(tái)無(wú)人駕駛旋耕機(jī)沿預(yù)設(shè)軌跡緩緩前行；另一端的播種機(jī)精準(zhǔn)落籽，誤差不超過(guò)±5厘米?？蒲袠抢?，張兆輝研究員通過(guò)云端系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫濕度、作業(yè)精度、能耗曲線(xiàn)與設(shè)備狀態(tài)。他長(zhǎng)期研究蔬菜機(jī)械化與高效栽培技術(shù)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將北斗高精度定位與精準(zhǔn)算法融入種植流程，實(shí)現(xiàn)從“機(jī)械替代”到“系統(tǒng)協(xié)同”的跨越。

過(guò)去的農(nóng)業(yè)機(jī)械化重在“機(jī)器換人”，如今的智慧農(nóng)場(chǎng)則強(qiáng)調(diào)“系統(tǒng)協(xié)同”?？蒲袌F(tuán)隊(duì)把AI與農(nóng)藝融合，構(gòu)建“數(shù)字化農(nóng)藝體系”，把作物生長(zhǎng)過(guò)程分解為可感知、可計(jì)算、可優(yōu)化的環(huán)節(jié)。土壤含水率、光照強(qiáng)度、營(yíng)養(yǎng)液比例被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)變量，進(jìn)入算法模型。AI持續(xù)訓(xùn)練后，自動(dòng)尋找高產(chǎn)與節(jié)能的平衡點(diǎn)——科研者從“靠經(jīng)驗(yàn)”轉(zhuǎn)向“共決策”。

眼下，智慧農(nóng)業(yè)場(chǎng)景正在長(zhǎng)三角區(qū)域加速鋪開(kāi)。崇明、奉賢的應(yīng)用基地內(nèi)，大田智能灌溉系統(tǒng)采用光伏供電、LoRa通信與智能閘門(mén)聯(lián)動(dòng)。上海市農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)研究中心副首席王運(yùn)圣研究員談道：基地管理人員只需在手機(jī)或電腦終端輕點(diǎn)幾下，數(shù)千畝稻田即可按需供水。系統(tǒng)依據(jù)氣象、墑情和莊稼長(zhǎng)勢(shì)等數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)度水量，萬(wàn)畝稻田管水僅需四人，節(jié)水二成、節(jié)電一成半，用工量下降九成?？蒲袌F(tuán)隊(duì)稱(chēng)之為“田間作物保姆”——每一次灌溉都恰逢其時(shí)，是土地與作物的默契呼應(yīng)。

與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)的職業(yè)形態(tài)也在重塑。崇明的年輕農(nóng)機(jī)手通過(guò)手機(jī)App完成灌溉與監(jiān)測(cè)，笑稱(chēng)自己是“數(shù)字農(nóng)人”，“告別面朝黃土，我們開(kāi)始面向云端種田”。農(nóng)業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)，正在從勞作空間變?yōu)樾畔⒖臻g。

另一端，上海市農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)研究中心首席科學(xué)家丁小濤研究員帶領(lǐng)植物工廠(chǎng)團(tuán)隊(duì)正運(yùn)行智能溫室于“城市農(nóng)場(chǎng)”。陽(yáng)光透過(guò)玻璃灑下，滿(mǎn)足溫室內(nèi)作物的光照需求；當(dāng)自然光照不足時(shí)，室內(nèi)LED燈和高壓鈉燈則進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)光；溫室環(huán)境控制系統(tǒng)可根據(jù)作物需求，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)光照、溫濕度和灌溉營(yíng)養(yǎng)液，每平方米年產(chǎn)量番茄可達(dá)50公斤、黃瓜60公斤。

智能溫室番茄補(bǔ)光

“對(duì)于人工光植物工廠(chǎng)，我們希望讓植物在最適合的光譜中生長(zhǎng)?！彼f(shuō)，“團(tuán)隊(duì)利用AI算法為不同作物設(shè)計(jì)‘光配方’，目前我們開(kāi)發(fā)了黃瓜、番茄、薄荷、紫蘇、羅勒等多種作物的適宜光配方；利用團(tuán)隊(duì)專(zhuān)利技術(shù)，集裝箱植物工廠(chǎng)生菜單茬產(chǎn)量達(dá)9kg/m2，單位面積日均產(chǎn)量達(dá)0.28kg，且品質(zhì)佳?！薄斑@些技術(shù)成果也得到了阿拉丁、歐普照明等知名企業(yè)的充分認(rèn)可，雙方正密切合作開(kāi)展推廣應(yīng)用。”

在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持十余年不間斷地為南極科考隊(duì)提供植物工廠(chǎng)蔬菜栽培技術(shù)支持，幫助他們?cè)谀蠘O開(kāi)展植物工廠(chǎng)蔬菜生產(chǎn)，確保零下三十?dāng)z氏度的極地，人工光譜下的蔬菜依舊綠意盈盈，緩解了極地新鮮蔬菜供給緊張的問(wèn)題。在他看來(lái)，植物工廠(chǎng)不只是科研設(shè)施，更是通向未來(lái)農(nóng)業(yè)的答案——“讓蔬菜脫離土壤，讓算法變成農(nóng)藝，讓光為農(nóng)業(yè)創(chuàng)造價(jià)值?！?/p>

南極長(zhǎng)城站都市溫室

科研范式也在重構(gòu)。過(guò)去，科研依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)判斷，如今決策交由算法。傳感器采集田間數(shù)據(jù)，AI在云端學(xué)習(xí)并反饋，形成“數(shù)據(jù)—模型—場(chǎng)景”閉環(huán)?？蒲信c生產(chǎn)的界限逐漸消融：在浦東新區(qū)祝橋示范基地里，綠葉菜無(wú)人駕駛收獲機(jī)可精準(zhǔn)沿壟作業(yè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)割臺(tái)高度，完成高一致性的集約化收割。雖然成熟度識(shí)別仍在驗(yàn)證階段，但從耕、種、管到收的無(wú)人化鏈條已基本貫通，為未來(lái)“全流程智能采收”奠定了系統(tǒng)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)從“地頭”到“貨架”的無(wú)縫銜接?？蒲谐晒辉偻Ａ粼谡撐闹?，而是以生產(chǎn)力的形式回流田間。

無(wú)人收割機(jī)

這種系統(tǒng)自進(jìn)化已成為上海農(nóng)業(yè)科技的新常態(tài)。AI學(xué)習(xí)作物“語(yǔ)言”，自動(dòng)優(yōu)化策略：在水稻越夏栽培中預(yù)測(cè)補(bǔ)光方案，在溫室能耗管理中計(jì)算光能利用率，在節(jié)水實(shí)驗(yàn)中控制水肥施用，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效?？蒲腥藛T從“做實(shí)驗(yàn)”走向“做系統(tǒng)”，從“測(cè)數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)向“管數(shù)據(jù)”。

上海市農(nóng)科院的農(nóng)業(yè)場(chǎng)景變革，在不斷拓展邊界。食用菌研究所科研人員研發(fā)出環(huán)保的菌絲體皮革推動(dòng)材料領(lǐng)域的綠色革新，并正以此打造奢侈品與汽車(chē)內(nèi)飾等高端產(chǎn)品。生物所科研人員利用合成生物學(xué)技術(shù)在植物中重構(gòu)了來(lái)自真菌的自發(fā)光系統(tǒng)，成功創(chuàng)制出新一代高強(qiáng)度的自發(fā)光植物。相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)與荷蘭瓦赫寧根大學(xué)、日本九州大學(xué)合作研發(fā)溫室算法模型與能效控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與模型互通。智慧農(nóng)業(yè)不再是單一場(chǎng)景，而是一張多元交織的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。

自發(fā)光植物

體系布局：以創(chuàng)新鏈引領(lǐng)未來(lái)農(nóng)業(yè)

從理念到場(chǎng)景，再到體系，上海市農(nóng)科院的創(chuàng)新邏輯正在遞進(jìn)，也在自我演化?？蒲姓邆冎饾u認(rèn)識(shí)到，未來(lái)的農(nóng)業(yè)不是一臺(tái)機(jī)器或一個(gè)模型的疊加，而是一張相互協(xié)同、不斷學(xué)習(xí)的智能網(wǎng)絡(luò)——一個(gè)由數(shù)據(jù)、人才與機(jī)制共同驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。

為整合優(yōu)質(zhì)資源，強(qiáng)化協(xié)同創(chuàng)新，提高科技創(chuàng)新組織化水平，有力支撐國(guó)家及上海農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，上海市農(nóng)科院建立“食品營(yíng)養(yǎng)與健康研究中心”“智慧農(nóng)業(yè)研究中心”“農(nóng)業(yè)生物合成研究中心”，形成貫穿科研鏈、創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的“三中心體系”。食品營(yíng)養(yǎng)與健康研究中心圍繞食品營(yíng)養(yǎng)與健康前沿學(xué)科，聚力攻克農(nóng)產(chǎn)品采后減損與高值化利用領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為大健康產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入科技動(dòng)能；智慧農(nóng)業(yè)研究中心聚焦有用數(shù)據(jù)、智能感知、模型訓(xùn)練、系統(tǒng)決策和農(nóng)藝技術(shù)等，讓算法真正“理解農(nóng)業(yè)”；農(nóng)業(yè)生物合成研究中心以合成生物學(xué)為核心，拓展農(nóng)業(yè)的材料與能源功能。

體系的革新也體現(xiàn)在機(jī)制重構(gòu)上。近年來(lái)，上海市農(nóng)科院推行“首席科學(xué)家負(fù)責(zé)制”“揭榜掛帥”“科研賽馬制”，讓能干事、敢攻關(guān)的科研人員挑大梁?？蒲许?xiàng)目不再依賴(lài)行政立項(xiàng)，而由問(wèn)題導(dǎo)向推動(dòng)——“誰(shuí)能解題，誰(shuí)就揭榜”。這種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制打破學(xué)科壁壘，促進(jìn)跨界協(xié)同，科研從封閉走向開(kāi)放。

黨建的力量同樣融入體系建設(shè)。上海市農(nóng)科院黨委將黨支部建在課題組上，形成“科研支部”“創(chuàng)新工作室”等新形態(tài)?？蒲腥藛T在攻關(guān)一線(xiàn)開(kāi)展主題黨日，在實(shí)驗(yàn)室與田間流動(dòng)辦公，把“科研攻堅(jiān)”與“思想淬煉”融合。張兆輝團(tuán)隊(duì)的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)項(xiàng)目便是典型：黨員科研骨干分工負(fù)責(zé)算法、設(shè)備、推廣三大模塊，科研課題小組成為“思想共同體”和“創(chuàng)新共同體”的結(jié)合體。

同時(shí)，人才機(jī)制的再造為創(chuàng)新體系注入動(dòng)能。 上海市農(nóng)科院依托“尚農(nóng)英才”引聚、培育、實(shí)踐、服務(wù)四大工程，建立戰(zhàn)略、領(lǐng)軍、拔尖、青年科學(xué)家梯次分明、銜接有序的“雁陣式”人才發(fā)展格局。 通過(guò)全職引人與柔性引才相結(jié)合，有效集聚高層次創(chuàng)新人才； 擴(kuò)大博士后招收規(guī)模并強(qiáng)化培養(yǎng)質(zhì)量，著力打造高水平青年科技人才“蓄水池”；實(shí)施“農(nóng)科英才滬郊行”“博士服務(wù)團(tuán)”等專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)人才下沉、成果落地。

當(dāng)前，未來(lái)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新不少仍處于驗(yàn)證階段。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)、植物工廠(chǎng)、智能灌溉、合成農(nóng)業(yè)，這些場(chǎng)景尚需市場(chǎng)機(jī)制、政策體系與產(chǎn)業(yè)配套的共同成熟，才能走向規(guī)?；瘧?yīng)用?？萍嫉乃俣韧I(lǐng)先于現(xiàn)實(shí)，而“跨越”與“落地”之間，需要時(shí)間與耐心。正因如此，體系建設(shè)尤為重要——它像“地基”，讓創(chuàng)新建筑穩(wěn)固生長(zhǎng)；也像“根系”，讓科技之樹(shù)在風(fēng)口之后依舊茁壯。

如何以上海“小農(nóng)業(yè)”服務(wù)國(guó)家“大戰(zhàn)略”，如何以“城鄉(xiāng)融合”示范破解大都市鄉(xiāng)村空心化、老齡化難題，如何以“國(guó)際科創(chuàng)中心”優(yōu)勢(shì)打造農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力策源地，如何以制度創(chuàng)新打造“超大城市智慧農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系”，上海農(nóng)科人正用智慧之眼洞悉未來(lái)，用堅(jiān)實(shí)步伐探索新路，用赤誠(chéng)之筆抒寫(xiě)時(shí)代新華章。

當(dāng)科研鏈、創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈在體系內(nèi)聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力便開(kāi)始生成。這種新質(zhì)生產(chǎn)力催生的將不單單是技術(shù)升級(jí)，更是農(nóng)業(yè)范式的一場(chǎng)革命。

原標(biāo)題：《上海市農(nóng)科院：理念“躍遷”牽引前瞻布局，“未來(lái)農(nóng)業(yè)”賽道悄然鋪展》

欄目主編：周文吉 文字編輯：俞宏浩

題圖說(shuō)明：無(wú)人施肥機(jī)

來(lái)源：作者：解放日?qǐng)?bào) 徐心遠(yuǎn)