巴西:农业未来愿景—趋势7:知识与技术融合

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「数字农业观察」按:

巴西农业研究公司Embrapa基于巴西农业领域 300 多名专家和领导人的努力、对 126 份文件的分析以及37 场活动讨论,在当前周期(2020-2022 年)展望巴西农业未来,结果被整合为 8 个大趋势,「数字农业观察」简要编译如下:

趋势七:知识与技术融合(Integration of knowledge and technology)

概述

农业领域的技术发展、人工智能、数字化和生物革命的快速进程,伴随着前沿科学的颠覆性进展,将改变农业和农业食品系统,在未来具有更大的效率弹性和可持续性。这一进展需要通过科学和技术,以一种新的融合性、综合性研究方法和跨学科团队来利用各种知识资源。

在这方面,各专业领域和团队与结构的融合与协作不断发展,从而拓宽了研究视野,以解决复杂的问题,并提出了创新的解决方案,能够在全球范围内满足社会,农村和环境的需要。 通过将不同领域的知识和技术与农业粮食系统中相互依赖和系统的方法融合和融合,将能够解决农业生产链中最复杂的问题,提供迅速和创新的解决办法,并创造新的应用领域。

科学、技术和创新渠道包括一系列有助于融合的学科和部门,如农业、卫生环境、工程、生物技术、营养、计算机、经济、社会学和其他领域。这种趋势将不再允许对各个环节进行集中规划和控制,而只是在各个环节之间进行互联。

在农业内部,不同领域的知识和技术的整合已经开始,未来应加强这种整合,巩固对从农场到消费者的生产链中所面临的主要问题和挑战的系统性看法。例如,美国国家科学基金会和其他相关科学机构已经确定了技术和知识融合的研究前景,指出了它的影响(NSF,2022-National Academies of Sciences,Engineering,and Medicine,2019a)

不能孤立地理解生产系统,一个链条上的问题会影响到许多其他链条,因此必须以相互关联的系统性方式理解农业。在发生新型合作的同时,从气候变化到新兴生物技术的监管等系统性问题将挑战科学组织的眼光,使其超越围墙,在更大范围内开展合作和创造价值(The Institute for the Future,
2020)。基于这些证据,可以看到面向农业技术和知识融合的主要趋势和迹象。

迹象和趋势

影响

加强农业的数字化和自动化渠道,规定性干预(数据集成,计算机工具和系统建模),以及从农场到消费者的管理,以人工智能系统为基础(United States,2021年)。 这一进程将在主要农业生产链的所有环节中得到注意,特别是在初级商品方面,这将需要大家进一步努力,采取系统办法解决最大的问题,实现不同阶层的融合和相互联系。

我们将观察第四次工业革命,它有望改变经济的几乎每一个部门,包括农业食品系统,其特点是融合各种工具,模糊物理、数字和生物领域之间的界限。

纳米技术、生物技术和信息技术将在研究、设计和生产任务中发挥日益决定性的作用。工业将越来越多地使用生物过程来解决复杂的问题(United States,2021年)。

认知科学将使设计和使用新的生产过程,产品,服务以及新的组织形式有更好的途径。

在科学环境中,基础科学、应用科学和前沿科学之间将出现技术融合,这些将确定该领域和工业的最佳做法和生产形式。关于技术融合的观点将超越物理和自然科学,延伸到所谓的人文、经济和社会科学所包含的其他领域。融合现象也是一个社会过程,它的影响不仅是科学和生产,而且在社会和政治组织中,以及在自然界,包括人类本身(NSF,2022)。

科学组织的综合研发和创新议程将变得不可或缺,它可以为社会的环境安全和健康做出贡献,建立生物物理和经验模型,可以以越来越准确的方式获得不同的现实情况。这些发展有可能指导、干扰、甚至决定最多样化的人类行为,从饮食习惯、消费、医疗保健,甚至是物理世界本身的构建。个人和群体的选择和行为变化将在特定的突发事件中发生,也由环境、社会和经济问题决定。这种融合过程的进展将使人们能够对人类行动的道德、法律、社会经济和政治方面采取预见性措施。(National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2019a)。

为了实现这些目标,并为农业食品系统的复杂问题找到快速和可持续的解决方案,公共和私营部门以及科学和利益相关者之间必须加强合作和共享目标。(National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2019b)

税收优惠和简化规则条例将是促进在食品和农业研究方面建立公私伙伴关系的关键。一个明确的信号是,科技组织需要认识和改变文化,鼓励科学家通过系统和跨学科的视野与利益相关者合作,将基础科学进展转化为推动农业和食品链的发展。

为了维持团队和机构之间的协调和合作水平,并解决日益综合、广泛和融合的研究,将需要公共和私人努力。

在科学组织中需要鼓励创新的商业模式,如合资企业等,让研究人员、公司和投资者参与进来,以扩大自我资助研究的能力,解决农业企业、社会和环境的复杂问题。一个具有增长趋势的例子将是科技机构、风险投资公司(资本投资)和农业综合企业初创公司之间的伙伴关系。(National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2019b)。

应对科学组织带来的挑战,需要寻找新的筹资机制和激励措施,为研究投资提供扩大筹资的潜力,例如:放宽法律和法规,在科技机构之外筹集资金,从私人倡议中创建基金,分享知识产权和特许权使用费,为社会的紧急研究投资提供税收优惠和补偿,利用公共资金与非政府回报。

对人员和技能的投资对于在农业内部和外部发展具有系统方法的跨学科团队至关重要。旨在吸引非农业专业人员的兴趣和鼓励下一代学生应对农业和食品的挑战的努力,被认为是科技机构未来的战略目标。一支强大的食品和农业研究队伍将需要具有多学科知识的人才,他们精通农业食品系统将面临的挑战,同时了解 "跳出盒子 "思考的机会,建立与社会、经济和环境的相互联系,能够在科学和技术方面采用创新的融合方法。

研究活动中知识和技术的融合可以通过不同的方式加以应用,并将不同的能力加以聚合。 这种趋势的例子应特别以两种方法为特征:农业和食品领域的系统愿景和独特健康概念。

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