今年夏天有多热？
据国家气候中心气候服务首席专家周兵介绍，截至8月21日，今夏我国高温事件在持续时间（70天）、40℃以上高温区覆盖范围（150万平方公里）、单站最高气温强度（45℃）和国家气象站破或平历史极值站数（330站），均创下历史新纪录。
面对持续的高温，不少人都表示“已经热麻了”，而高温少雨的天气也对我国的农业生产造成了极大的影响。
农谚有“春插时，夏插刻，春争日，夏争时”的说法，对农事生产而言，无论收割还是播种都要争分夺秒。
秋粮产量占全年粮食产量的四分之三，其重要性不言而喻，目前正值秋粮作物生产的关键期，高温天气下也更需要加强田间管理，及时降温补水。
然而，高温干旱不仅严重影响了秋粮作物和经济林果的生长，还给农民作业带来了严峻挑战，因为在这种高温天气下干农活，不仅要忍受酷暑给身体上带来的折磨，还很可能会有生命危险。
已经有四川、湖南、浙江等多地的新闻曾报道，最近有不少农村老人在高温下干农活，导致了热射病，即重症中暑，死亡率超50％。
每到这种时候，我就越发盼望在小学作文里幻想过的“未来农业”能够早日成真——通过智能化运作，设施设备能够自动发挥功能，这样就不需要人们再冒着高温酷暑在田地操作了。
实际上，“未来农业”并不再遥远。近几年，伴随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，现在的农业生产已经在朝着“无人化”的方向进展了。
如果回顾农业发展的历史，伴随着劳动工具的改进，人类的农业生产经历了从青铜器到铁器、从畜力到农业机械的漫长过程，而人始终是农业生产中不可或缺的重要生产要素。
其中，农场是一种重要的规模化和组织化的农业生产模式，对于提高劳动生产率、土地产出率和资源利用率具有重要意义。
在农业生产方式持续改进的影响下，农场的形态也随之经历了以人力、畜力为主的传统农场，利用各种动力和配套装备的机械化农场，以及将计算机等信息技术与传统农机设备结合的自动化农场的演替。
而无人农场，作为未来农业的一种新模式，则是新一代信息技术、智能装备技术与先进种养殖工艺深度融合下，农场发展的主流方向和必然趋势。
现有研究主要将无人农场定义为：“采用新一代信息技术，通过对农场设施、装备、机械等远程控制或智能装备与机器人的自主决策、自主作业，完成所有农场生产、管理任务的一种全天候、全过程、全空间无人化生产作业模式。”
如果说的更直白些，无人农场的本质，其实就是实现“机器换人”。
中国农业大学教授李道亮认为，“无人农场的发展目标是智能装备与机器人深度参与农业生产全过程，逐步替代人力，并参与决策管理。”
虽然专门从事农业生产的劳动力减少了，但在科学技术的加持下，劳动生产力有望大幅提高，资源的利用率也将更加高效。
目前，许多国家都已经陆续开始构建无人大田、无人温室、无人猪场、无人渔场等新型农业生产模式。
2017年，英国哈珀亚当斯大学创建了全球第一家无人农场，同年，日本创建了全球第一个无人蔬菜农场、挪威构建了第一个无人渔场。随后，美国、澳大利亚、韩国也陆续开始构建无人农场。
2019年，我国山东、福建、江苏、北京等地亦开始了对无人农场的应用探索。
今年8月，我国科技部下发“科技部关于支持建设新一代人工智能示范应用场景”通知。在通知里的首批示范应用场景中，也重点提到了智慧农场（数字农场），以实现农业种植和管理的集约化、少人化与精准化。
想种地的人越来越少，在种地的人越来越老
关于我国的粮食生产现状，目前，我国粮食的供需总量基本平衡，近三年全国粮食人均占有量分别为470公斤、480公斤和483公斤，均高于国际公认的400公斤粮食安全线。
不过，在国务院新闻办2019年10月的《中国的粮食安全》白皮书中，是这样阐述的：“我们应该清醒地看到，我国的粮食与食物安全呈现出‘低水平、增产难、紧平衡、弱安全’的格局。”
南京林业大学农村政策研究中心主任高强在去年10月接受媒体采访时也曾表示，我国的粮食生产仍是紧平衡，需求刚性增长和资源环境硬约束并存，人工、土地等成本增幅较大。
正如前文提到的，“机器换人”是无人农场的本质特征，而我国发展无人农场，一方面原因就在于“人”——想种地的人已经越来越少，在种地的人已经越来越老，未来“谁来种地”的问题日益凸显。
21世纪以来，随着我国城镇化率的不断提高，农村人口尤其是青壮年劳动力向非农产业和城镇转移，我国的农业劳动力规模持续减小。
来自农业部门的一项数据表明，我国的农业劳动力在1991年达到峰值，约3.9亿，并在2011年下降到2.66亿，已累计减少了1亿多人。
而且，现有的农业劳动人口老龄化问题也十分突出。
《中国乡村振兴综合调查研究报告2021》显示，在广东、浙江、山东、安徽、河南、黑龙江、贵州、四川、陕西和宁夏十省的调查样本中，农村人口中60岁及以上人口的比重达到了20.04%，65岁及以上人口的比重达到了13.82%，完全达到“老龄化社会”的标准。
如果只看农村常住人口，老年人口的比例则会更高：60岁及以上的比重达到23.99%，65岁及以上人口的比重达到16.57%，超过了“老龄社会”标准，距离“超老龄社会”的标准也只差3.43个百分比。
现在很多农村的现状都是“70后”不愿种地，“80后”不会种地，“90后”不提种地。而这种情况如果持续下去，25年后，等到现在的农业生产主力军自然退出，很可能就会陷入无人种地的境地。
即使是现在，也有大量文献研究指出，我国各省（区、市）均有不同程度的撂荒现象发生，其中，偏远山区的撂荒程度相对较高。
而另一方面，“地”的情况也不容乐观——耕地数量减少，地力严重透支，土壤污染加重，后备资源不足等问题也是制约我国粮食生产的突出问题。
所以，面对“人”和“地”两方面的问题，提升劳动力生产率和土地产出率就成为保证粮食安全的必然选择。
机器替代人也是必然的方向，同时，受益于物联网、大数据、人工智能等技术的进步，无人农场在实现“机器换人”的同时，已经越来越具备生态、高效、高产、优质、安全的良好前景。
也就是说，无人农场并不是简单替换了人的劳动，而是从精准化管理、智能化决策和规模化经营等多个方面发力，以达到增产增收和可持续发展的目的。
实际上，目前我国农业高风险、低利润的产业特性还较为突出。
而无人农场利用信息技术，可以精准地调控农作物生长环境，使其更好地满足作物生长需求，从而提高农作物的抗风险能力，实现农作物的高产稳产。
科技创新，让梦想照进现实
如果说真实而迫切的农业生产需求是无人农场演进的重要驱动力，那么技术进步则是其实现的必要条件。
无人农场的本质，是实现机器对人的替换，所以，机器必须同样具有并且胜于人类生产者的判断力、决策力和操作技能。
其中，物联网、大数据与云计算、人工智能与机器人三大技术起着关键性作用。
关于“物联网”，近些年读者应该经常听到这个词，它是新一代信息技术的重要组成部分。英文名为“Internet of things（IoT）”，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。
物联网的核心和基础仍然是互联网，但将其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是万物相连。
具体到无人农场，则主要是运用各类传感器、射频识别、视觉采集终端等感知设备，广泛采集农场信息，进行多尺度的可靠传输，等海量农业信息融合、处理后，再反馈到智能化操作终端。
以施肥为例，通过提前在田地中安装相应的传感器，将当前土壤的成分数据，如氮磷钾含量，实时传输到控制中心，可对当前土壤肥力情况的精准分析，进而控制施肥机械进行高精度作业。
如果用人体做一个简单的比喻，物联网其实就相当于无人农场的“神经网络”，是农场智能化的基础，并以优于人为控制的科学性与准确性，来保持无人农场的高效运行。
大数据与云计算技术为无人农场构建“经验宝库”。
无人农场时刻都在产生大量高维、异构和多源数据，因此，如何获取、处理、存储、分析、应用这些数据，就成为了必须解决的问题，这也是大数据与云计算技术的“用武之地”。
大数据在无人农场的应用主要体现在四方面：数据的实时获取、智能处理、智能存储和智能分析。云计算则主要通过互联网实现软件、网络、储存、计算等资源的统一调度与管理，能够节省大量硬件、软件投入成本，减少对维护人员的需求。
人工智能技术则赋予了无人农场会思考的“大脑”。
人工智能主要包括智能识别、智能学习、智能推理和智能决策等技术，能够让无人农场自主进行学习训练，并在训练过程中不断增长智慧，使机器具有类似人类的思考能力，实现基于案例、规则和知识的推理，从而做出最优化的决策。
除了上述的三大关键技术，无人农场的功能实现，还需要卫星定位、5G通信、无人机等众多其他技术的融合应用，是一个极为复杂的系统工程。
正因如此，无人农场也被许多学者视为最先进的农业生产力的象征，是各国进军未来农业发展制高点的重要手段。
2015年以来，我国发布《关于推进农业农村大数据发展的实施意见》、《“互联网+”现代农业3年行动实施方案》、《新一代人工智能发展规划》等一系列文件，也不断在政策层面对无人农场及相关技术的发展进行引导和刺激。
而就当前我国农业机器人的发展现状而言，要达到预期的发展前景，仍需要在技术上取得有效的突破。
据长江学者特聘教授李道亮预测，在2050年前后，无人值守农场必将迎来快速推广普及。
农业转型，农民转行
相信很多读者马上会想到的一个问题是，要是无人农场真的普及了，那被替代的农民该去哪？他们不就失业了吗？
首先，从长远来说，“机器换人”肯定是好的趋势，因为未来的机器人一定会比农民更擅长干农活。
不过，短期内可能会对部分农民带来一定的冲击，但机器替代的过程也并不是一蹴而就的，农业劳动力可以有足够的时间进行转型或者转行。
而且随着高等教育的普及，已经有越来越多的农民子女接受了高等教育，他们中很大一部分已不再选择回乡务农，即使真的从事了农业生产，较高的受教育程度也使他们能够及时跟上技术的升级。
别说受过高等教育的年轻人了，就连没受过高等教育的农村年轻人都更愿意去城里打工，这就是用脚投票。
另外，农业人口减少的背后往往伴随着技术对人力的替代，这是一个国家农业转型升级的正常现象。
据联合国开发计划署统计，农业大国美国从1930年左右开始，农业从业人口占比就迅速下降。如今，发达国家农业从业人口占比基本都在3％-5％。
农业部的张宗毅研究员的一篇研究也表明，从1985年到2011年，我国机械化的发展替代了1.78亿农业劳动力。而在过去三十年我国农业劳动力不断下降的同时，农业的增加值却一直在上升。
因为机械化能够替代人力的一大前提是，它的成本和效益情况一定是优于人力劳动的。
实际上，目前我国的农业劳动力在某种程度上是投入较多的，产生的效益却并不高。
比如，根据开源证券的数据，我国玉米每亩种植成本中人工支出比例最高，2020年达到41%；而美国机械化耕作水平较高，2021年每英亩玉米人工支占比仅为5.44%。
从玉米的亩产量来看，美国却远高于我国。据美国农业部统计，2020年美国玉米平均单产达到10.8吨/公顷。而玉米平均单产超过10吨/公顷在美国也并非首次。根据前瞻产业研究院整理的数据，美国在2014年时就达到了10.73吨/公顷，产量已经非常稳定。
与之对比，据国家统计局统计，我国2020年玉米单产为6.32吨/公顷，不到美国玉米单产水平的60%。
如果像美国一样，通过机械化生产进一步替代人力，那么未来，我国仅需小部分劳动力，就能实现同样的粮食产出。当然，这只是个简单的假设，还需要考虑到我国分散的小农经营规模效益较低、复杂的地形为机械化带来阻碍等其他方面的因素。
不过，可以肯定的是，未来，无人农业的普及是建立在良好的节本增效情况下的。而现在，国内已经有无人农场做到了对人工成本的节约。
今年8月，北京首个生产型蔬菜无人农场的负责人谢峰军介绍，“现在，从旋地、犁地到整渠全部由无人机作业，不仅作物种植更加整齐美观，还极大地节约了人力成本，首茬甘蓝种植共节约人工成本76230元。”
另一方面，无人化农场也不是不再需要农民了，而是需要更信息化和专业化的“新农民”来管理和辅助，他们很可能是既会写代码又懂得农事生产的IT人，到那个时候，也许“码农”的称呼会变得比现在更为贴切了。
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