何鑫淼，王文濤，陳赫書(shū)，亓美玉，劉 娣

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，黑龍江 哈爾濱 150086）

踐行大食物觀，是農(nóng)業(yè)大國(guó)發(fā)展的必須，目前我國(guó)食物領(lǐng)域面臨的三大問(wèn)題有糧食安全、食品安全、發(fā)展持續(xù)性，而貫穿三大問(wèn)題的關(guān)鍵是技術(shù)創(chuàng)新，這是一切食物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心力量，生物技術(shù)和數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)植物育種、智慧數(shù)據(jù)和智能制造集群驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)設(shè)備設(shè)施，以及未來(lái)朝著綠色可持續(xù)方向發(fā)展的大農(nóng)業(yè)，是重要的路徑。

食物領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)有很多，糧食安全、極端自然災(zāi)害、動(dòng)植物疫病、食品添加、資源短缺等，這些都將成為長(zhǎng)期影響農(nóng)業(yè)的最底層核心挑戰(zhàn)，隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，簡(jiǎn)單耕作，一般勞動(dòng)者為主的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)1.0 時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，以機(jī)械化為主、一般勞動(dòng)者為特征的小型規(guī)模2.0 農(nóng)業(yè)也即將退出歷史舞臺(tái)，農(nóng)業(yè)3.0 時(shí)代典型特征是職業(yè)化勞動(dòng)者掌握的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化，是目前的主流農(nóng)業(yè)模式，但是農(nóng)業(yè)4.0 的趨勢(shì)大勢(shì)已來(lái)，智能運(yùn)算、智慧機(jī)器人將大量取代勞動(dòng)力，自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備設(shè)施，農(nóng)業(yè)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)中心、人工智慧、區(qū)塊鏈將催化傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)必須進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，未來(lái)的農(nóng)業(yè)將不是自動(dòng)化程度達(dá)到100%，而是智慧化達(dá)到100%。

在全新智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系下，當(dāng)各項(xiàng)技術(shù)手段開(kāi)始走向規(guī)?；瘧?yīng)用時(shí)，人工智能也將成為畜牧領(lǐng)域最可靠的關(guān)鍵技術(shù)，在養(yǎng)豬領(lǐng)域智慧化的應(yīng)用，會(huì)是利用智能化走在前列的領(lǐng)域之一。生豬養(yǎng)殖量占畜禽養(yǎng)殖量50%以上，豬糧安天下，也是最好被復(fù)制和模式轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)。智慧化養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)體現(xiàn)在智能育種、豬疫病健康體系，智慧養(yǎng)殖等方面。

1 智能育種

過(guò)去20 年，已測(cè)序3 000 多種動(dòng)物基因組，1 000 多種植物基因組，各類基因數(shù)據(jù)庫(kù)、測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)層出不窮，容量巨大，且仍在不斷擴(kuò)充，讓人們對(duì)物種的深度解析更加深入。生豬品種中也有幾十個(gè)品種被測(cè)序，傳統(tǒng)生豬育種，重視生長(zhǎng)速度、料重比、窩產(chǎn)仔豬數(shù)、背膘厚等數(shù)據(jù)，包括逐漸納入育種目標(biāo)的泌乳力、肌內(nèi)脂肪含量、肉質(zhì)性狀、抗病力等，但是仍然存在育種周期長(zhǎng)，可選方案多，目標(biāo)路徑多樣化，結(jié)果可變以及投入經(jīng)費(fèi)多的問(wèn)題。未來(lái)生豬育種，將是以生物信息學(xué)為主導(dǎo)的大數(shù)據(jù)潛力挖掘，結(jié)合基因組技術(shù)、基因編輯技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)、系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)、圖像識(shí)別、表型預(yù)測(cè)等多學(xué)科交叉融合的育種體系，目標(biāo)是精準(zhǔn)、節(jié)約、可控、高效。

2 豬疫病防控及健康體系

人工智能在生豬健康領(lǐng)域也不斷發(fā)揮作用。物聯(lián)傳感及配套分析軟件在豬行為學(xué)方面具有精準(zhǔn)特性，通過(guò)傳感器結(jié)合臨床特征，如呼吸頻度、咳喘頻率、行為特征、趴窩狀態(tài)等模塊式分析，可分析到生豬異常行為及疫病關(guān)聯(lián)，第一時(shí)間獲得健康及疫病相關(guān)信息，并提出解決辦法，突破傳統(tǒng)的發(fā)病后診斷檢測(cè)時(shí)效過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題。同樣在細(xì)菌性、病毒性病原微生物的檢測(cè)方面，通過(guò)微觀大數(shù)據(jù)對(duì)病毒形態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確定型，在顯微器械下對(duì)病原微生物進(jìn)行快速物理性鑒定，時(shí)效、成本和準(zhǔn)確性大幅改善。在豬只保健與疾病防控用藥方面，通過(guò)計(jì)算模擬，迅速發(fā)現(xiàn)藥物與疾病，疾病與基因間的關(guān)系，縮短靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)周期，在藥物合成配伍中，也可模擬試驗(yàn)推導(dǎo)化學(xué)合成方案，縮短時(shí)間，減少成本。

3 智慧化管理體系

未來(lái)生豬養(yǎng)殖場(chǎng)，將向少人化、無(wú)人化方向發(fā)展，豬場(chǎng)將被具有運(yùn)算能力的智慧系統(tǒng)所管理，環(huán)境監(jiān)控探頭、豬群監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、非接觸性測(cè)定設(shè)備、拖拽機(jī)器人、自動(dòng)采授精系統(tǒng)，豬只盤(pán)檢、飼料自動(dòng)飼喂、自動(dòng)飲水系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)等構(gòu)成豬場(chǎng)智能化體系。其核心是大數(shù)據(jù)及智慧化分析運(yùn)算系統(tǒng)，搜集飼料營(yíng)養(yǎng)大數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)調(diào)控飼料配方；建立豬只體重、背膘厚等模型，準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)定；結(jié)合氣體、溫度、濕度檢測(cè)，自動(dòng)開(kāi)展環(huán)境控制；根據(jù)豬只行為及增重情況，不斷調(diào)整配方和環(huán)境小氣候控制。再通過(guò)數(shù)據(jù)的不斷積累，生產(chǎn)力更加高效，同時(shí)輔助相應(yīng)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)管理。

“智慧化豬場(chǎng)”是養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的未來(lái)，這一理念正快速傳播，并在養(yǎng)豬領(lǐng)域掀起一場(chǎng)巨大革新?！爸锹?lián)系統(tǒng)”是物聯(lián)思維、智慧思維、數(shù)據(jù)思維的大聯(lián)合，打造“可靠、低成本、標(biāo)準(zhǔn)化、高效率”的養(yǎng)豬模式，生豬生產(chǎn)保產(chǎn)穩(wěn)供確保糧食安全，精準(zhǔn)飼喂飼料的合理配置及檢測(cè)確保食品安全，智慧化的生產(chǎn)管理確保產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?？梢哉f(shuō)“智聯(lián)豬場(chǎng)”不僅探索產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更是在探索未來(lái)。