新疆“超级棉田”迎丰收：数字农业，全球新赛道 | 创观点

最近，在新疆尉犁县，3000亩的“超级棉田”迎来丰收。这是创新工场投资的极飞科技在今年4月启动的国内首个无人化棉花农场实验项目，仅由两名90后员工管理，借助机器人和AI等高科技手段，成功迈出了无人化农场探索的第一步。（详见：超级棉田喜获丰收，极飞科技打造乡村振兴新样本）

“超级棉田”的成功标志着极飞在农业无人化、智能化生产模式的探索上，取得了阶段性的成功。数字农业无疑将会引领未来农业生产，中国农民将如何从中受益？中国又将在全球数字农业的时代占据怎样的席位？

今天分享一篇来自极飞科技联合创始人龚槚钦的文章，解读数字技术将如何颠覆农业生产，助力中国农业社会变革，原标题《农田里的颠覆创造：数字农业，全球新赛道》，以下：

本文作者：龚槚钦

龚槚钦是极飞科技联合创始人，2018年福布斯中国“30 under 30”封面人物。龚槚钦曾任凤凰卫视特约海外记者、国家地理制片人。龚槚钦先生拥有悉尼大学学士学位、巴黎九大与清华大学联合博士学位在读。

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随着 5G、云计算和人工智能技术的快速发展，数十万年来一直栖居在物理世界的人类，将开始大规模向数字世界“迁徙”。物理世界里的许多场景开始变得“无人化”，而在数字世界里出现了越来越多的“数字人”。数字化的交互将逐渐成为人们参与社会活动的基本形式，这可能是21 世纪人类社会最大的变化，也将对历史产生深远的影响。

作为国民经济基础的农业，如果搭上数字技术的快车，不仅能够缓解人口老龄化问题、优化资源配置， 还能够提高生产效率、节约能源、保证粮食安全。未来数字农业的发展浪潮中，中国如若具备足够的条件和优势，很有可能成为全球数字农业的中心。
数字技术赋能中国农业

关于机器是否会替代人而导致“技术性失业” （Technological Unemployment）的争论一直存在。进入21 世纪，老龄化成为中国社会面临的主要挑战之一，也成为影响未来经济的一个重要因素。中国社会的生产者越来越少，消费者越来越多。近几年供给短缺压力不断增大，导致了通胀率上升、储蓄减少，持续拉动中国利率水平升高。

技术既可以替代人，也可以赋能人。数字农业起源于上个世纪 80 年代的美国，它在诞生之初是为了解决农业劳动效率低和资源浪费的问题。数字技术最早在农业中的应用是气象与土壤数据的采集和分析，属于赋能人的范畴。后来，美国劳动人口不断减少，农业社区出现了严重的老龄化，技术的方向便发生了改变。
在中国农村，当前数字技术扮演的更多是赋能的角色，这是由我国农村生产结构所决定的。虽然中国正在经历高速的城市化，土地流转和规模化经营越来越多，但在未来相当长的一段时间里，中国农村经济的主体仍将是中小型农场、合作社和家庭农场。伴随农村空心化、老龄化的压力，农业生产的主力将是各地的农业服务组织和农民合作社。
相比美国，我国农村劳动力相对充足，成本也低很多。但即使在数字经济中，劳动力成本、重要生产要素的价格仍然是影响经济发展模式的决定性因素。机器作为可贸易品，在套利行为的驱动下，其全球的价格和效率会日益趋同。劳动力的可贸易性相对较低，基本都是本地化服务， 所以常常会产生较大的效率差异。让数字技术和人互补，实现数字人赋能自然人，发挥数字技术的规模化、网络化效应，将是中国农业未来十年的重要目标。 
从宏观经济的角度来说，当前美国的资本相对便宜，而中国的劳动力相对便宜。所以数字经济在美国扮演的是替代劳动力角色，在经济上对资本有利，对劳动力不利。中国的数字经济更多体现在机器与人的互补层面，在经济上对资本不利，对劳动力有利。 
数字农业的微观基础

在农业1.0时代，土地和劳动力是最主要的生产要素。农业效率的提升完全依赖土地规模和劳动力水平， 生产要素竞争性极强。到了农业2.0时代，技术和资本成为农业生产的新要素。农机、育种、化肥和农药等技术使得单位土地生产能力有效提升，规模农业诞生，但其生产过程对于人的依赖仍然很高，比如操作设备、勘察农情等。

到了农业3.0（数字化）时代和农业4.0（智能化）时代，数据和算力会成为最重要的生产要素。这两个生产要素的竞争性相对于土地、资本和劳动力要弱，而产生的规模经济、网络效应和范围经济效应则要强很多。也就是说，数字农业带来生产效率的提升潜能要高于传统农业。
2019年10月，中共十九届四中全会首次提出数据是新生产要素。作为生产要素，数据对农业生产有三个层级的意义：一是与传统生产要素一样，数据质与量的提升可以提高农业产品的质量和数量；二是数据与传统要素一样，不仅本身可以参与产出分配，同时还会影响各要素之间的替代关系，进而改变技术、劳动与资本之间的收入分配关系；三是数据具有不同于传统要素的特质，这也是数字农业与传统农业区别的微观基础。
极飞科技的农业无人机在棉田作业
以极飞科技设备产生的数据为例，目前全世界有约10万台数字化农业设备，每天大约要产生100T左右的数据，这些数据在原始状态下会存储在本地设备或者云端。而一旦数据被用户使用（通常是用来做图像识别、航线规划或者数据查询等），又会产生新的数据，甚至挖掘出更高维度的信息。数据的这个特性在其他生产要素中是从未有过的，未来的“数字人”农民使用的主要生产资料，正是由这些设备产生的数据与信息。

历史上，任何人想要在农业社会获得最大的价值分配，就要抓住生产要素的分配权。到了数字时代， 数据资产的分配权会成为各大利益集团争抢的核心资源。数字农业在提升生产效率的同时，也会进一步加剧市场竞争，有竞争就会有赢家和输家，从而引发贫富分化。
数字经济的发展也会出现明星企业、平台和个人集聚资源、赢者通吃的问题，加大社会收入差距。这就要求政府扮演好制度的建设者和社会兜底者的角色，保证数字化竞争在一定的秩序内进行，在坚持市场分配资源的同时让大多数人，特别是普通农民也能享受到经济发展的成果。 
中国农民将是数字经济的受益者


未来几年，中国农民是会因为助数字技术的应用和普及不受益反受损呢？这是过去许多学者担心的问题，现在看来，总体是利大于弊的。其实人们担心的问题有两个：一是技术的进步让无人化农业成为可能后，农民的工作是不是被替代了；二是数字经济时代， 农民是否会失去新生产要素的分配权。第一个问题是经济学问题，第二个问题属于社会学问题。
针对农民是否会失业的问题，我们可以从以下角度来看。中国社会已经开始步入老龄化。根据国家统计局的数据，当前55岁以上农村超龄劳动力的占比已经超过34%，并且每年还有约1200万人从农村进入城市，从生产者变为消费者。有预测说，到2030年，中国参与种地的农民将减少至3000万人以下，其中超龄劳动力占比将达到一半以上。如果以日本为参照，彼时中国农村的劳动力供给将面临严峻考验，导致粮食、蔬菜、水果等农产品价格大幅升高。在这10年里，数字技术和无人化技术将帮助对冲老龄化带来的压力。
实际上极飞科技目前所开发的“无人农场”技术并不是用来完全取代农民的，而是将那些原来低效率的、高风险的、重复劳动的工作交由机器来完成。比如利用无人机巡田， 利用无人车喷洒农药，利用自动驾驶技术让拖拉机精准行驶等，赋能农民和农业服务组织，使其更加高效地完成工作，与此同时减少对环境的污染。 
针对农民是否会失去新生产要素分配权的问题，我们可以看到，实际上中国政府在经济发展中扮演着利益分配者的角色。西部开发、环境治理、精准扶贫等带有浓郁政治色彩的工程，实际上都是政府在通过“转移支付”来平衡经济发展的差距。虽然我国在逐步开放农产品市场，但棉花、粮食等基本作物的种植和收购环节还是主要由国家来调配，这意味着技术和数据等新生产要素的分配权，主要掌握在政府手中。比如，农业无人机的补贴政策可以直接影响无人机技术在农村的推广速度和渗透率。
另一方面，新生产要素的特性，使得农业服务的可贸易性大大提升。原来本地化的农业服务，未来都可以通过5G、AR、VR 等技术输出到其他地方。网络直播和线上旅游让消费者和农民的距离缩短，一个农民甚至可以同时管理不同纬度的农场，实现全年不间断地耕种，大幅增加收入。数字农业服务的可贸易性还会带来更多良性竞争，带来技术外溢，带来新的思维、理念和技术，使得农业经济整体效率得以提升，这也是极飞科技的使命。
数字技术将使得中国农业的整体效率得以提升， 产生更多经济价值，而政府可以通过对新生产要素的有效调配，来实现技术的普惠性，从而让农民受益。 
中国会成为全球数字农业的中心

极飞科技的农业无人车在田间作业
2020年极飞科技年度大会上，我曾表达过，中国很有可能成为全球数字农业的中心，主要条件有四个：一是全面的农村基础设施建设；二是强大的工业制造能力；三是完善的城乡供应链体系；四是国家的产业转型支持。要发展智慧农业，首先要实现农业生产数字化，要实现数字化生产，以上这四个方面的前提缺一不可。十年内，能够满足这四个条件的国家也只有中国。

除了以上四个供给侧的条件外，消费者能力的增长也是重要驱动力。2020年，在全世界都受到疫情重创的形势下，中国经济依旧实现了常态化增长。一方面体现了国家防疫体系的韧性，另一方面也展示出城市化和消费升级带来的内部增长动力。中产家庭数量不断增加，国人健康意识的提高，网红明星达人的引导和推流……这股力量将持续拉动供给侧能力的升级， 不断对农产品提出质和量的需求，带动农业产业升级。
据华为《联网农场》数据，2020年全球数字农业的市场规模约为1800亿人民币，中国约为200亿人民币，占比13%。从数字农业的应用领域看，2020年自动导航农机、精准牲畜饲养设备、收成检测设备和农业无人机，合计占全球数字农业市场比重达55%。按照这一趋势来看，数字农业的第一波浪潮会出现在数字化农业设备领域。这也意味着，能够为全世界提供这些设备的国家将是这个浪潮的制造者。
无论在发达国家还是发展中国家，农民都是对成本非常敏感的群体，农业技术和农机设备的普及在很大程度上取决于其投资回报周期。根据极飞科技的调研数据，当前发达国家农场平均规模都超过600亩，其制造的农机价格普遍高于发展中国家的2~3 倍，更适用于较大规模的农场和市场化的作物生产中。发展中国家如中国、印度、拉美和东南亚国家等，农场规模通常小于100亩，大型农机的回报周期远高于发达国家。当前中国在IT产品、农机设备制造等领域的优势非常明显，从产品制造能力上远超印度和东南亚国家，在产品制造效率和成本上也大幅优于欧美国家。
在应用层面，中国已经成为全球最大的农业无人机应用国。2020年中国约有1.5亿亩耕地使用了植保无人机和遥感无人机作业，占全国耕地面积的8.3%，超过日本无人机作业面积的100倍。与此同时，帮助农田提升管理效率的数字化平台也越来越普及。就像当年工业管理软件进入工厂，给制造业带来巨大效率提升一样，农业数字化管理平台的威力也在逐渐凸显。以极飞科技、华为、大禹节水、新希望等为代表的新一代中国农业科技企业，将成为推动全球数字农业技术应用和普及的主力军。
可持续的未来农场

未来十年，随着中国农村土地流转的加速和劳动人口的持续减少，越来越多的农田将通过数字技术接入全新的生产体系。最先改变的将是生产者手中的工具，无人机、无人车、自动驾驶拖拉机，以及农田物联网和数字化管理平台等，有了这些工具，农场基本就能实现“数字孪生”。数字孪生是指在数字（比特）世界里面建立起一个与物理（原子）世界完全对应的数字农场模型。模型建完后，真实农场里的每个生产活动都会1:1 地呈现和记录在数字农场里。有了数字农场，就有了农业背景下的“数字人”，我们暂且称为“数字农民”。
数字农民可以是这个真实农场里的劳动者，也可以是千里之外的远程农业专家，他们通过物联网获取农田数据，借助云计算和AI 实现更科学的分析决策， 再通过移动互联网来控制农田里的各种设备，实现农作物的精准管理。
再进一步，随着农作物、土壤、气候数据越来越丰富，AI 作物生长模拟技术的准确度也会得到大幅提升。在物理世界的农场播种前，数字农民可以在数字农场进行“演习”。这个过程就像模拟炒股一样简单，农民可以设置各种变量，尝试不同的种、药、水、肥“配方”，选择产量或者质量最高的一个组合进行“投资”。
有了数字农场，农业生产的风险将会大大降低， 大量的资本和人才将进入农村，进而带来第二波增长。在这个阶段，职业化数字农民的培养将成为重要环节。就像十几年前的“蓝翔技校”们，为如今的城市建设和制造业升级带来活力一样，像极飞学院这样的新型农业技能培训组织会越来越多。与此同时，农业技术培训也将同步实现数字化。“数字人”学员们可以像打游戏一样在比特世界建立自己的农场，通过作物模型和各种数据库来模拟不同作物在不同地区的栽培方式， 并且大大缩短尝试新方法、新理念的时间。 
随着人口压力增大和技术持续迭代，加上疫情的催化，中国农业的数字化进程正在驶入快车道。未来十年，全球数字农业将蓬勃生长，很多问题都值得我们深入研究和思考，因为农业社会的变革，关系到全人类的可持续发展。

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