中国农业科学院成立于1957年,是国家设立的中央级农业科研机构,是全国综合性农业科学研究的最高学术机构,是农业及农业科学技术战略咨询机构,是三农领域国家战略科技力量,担负着全国农业重大基础与应用基础研究、应用研究和高新技术研究的任务,致力于解决我国农业及农村经济发展中公益性、基础性、全局性、战略性、前瞻性的重大科学与技术问题。中国农业科学院是国家级科研机构举办研究生教育的先行院所之一,1981年成为我国首批博士学位与硕士学位授予单位,在推动农业科技创新、服务地方经济、培养高层次科研人才、促进国际科技交流合作等方面发挥重要作用。
中国农业科学院拥有直属研究所32个,与大学和地方政府共建研究所9个,分布于全国各地。现有从业人员11151人,专业技术人员6234人,其中正高级1543人、副高级2226人;拥有两院院士17人,高层次专家400余人次,“农科英才”院级入选者468人。全院现有研究生导师2781人,其中博士生导师1079人,拥有作物学、园艺学、植物保护、畜牧学、兽医学5个A+学科,B+以上学科占全部一级学科的75%。
中国农业科学院在河北省具有深厚的合作基础。作物科学研究所自2003年入驻赵县实验基地并建立“赵县试验站”以来,双方以“资源共享、优势互补、协同创新”为原则,在小麦科研领域开展了全方位、多层次合作。河北赵县小麦科技小院由中国农业科学院作为培养单位,联合石家庄市农林科学研究院赵县实验基地共建,专业领域为作物栽培。在廊坊,中国农科院蔬菜花卉研究所与盛农农业发展有限公司合作共建甜瓜育种试验基地,培育的30多个甜瓜新品种供应全国超230个种植基地。此外,中国农科院棉花研究所在邯郸邱县开展棉花种植示范基地建设,核心示范区较常规对照增产10.33%;农业资源与农业区划研究所牵头在雄安新区实施“黄淮海平原汛期农业面源污染监测与防治研究”项目,联合河北农业大学等16家单位共同推进。
二、核心实力
中国农业科学院在农业遥感与农情监测领域拥有国内领先的科研力量。农业资源与农业区划研究所设有农业农村部农业遥感重点实验室,聚焦农情遥感监测、资源环境遥感评估及数字农业技术研发,同时作为国家遥感中心农业应用部、农业农村部遥感应用中心研究部的挂靠单位。智慧农业研究室于2017年由农业遥感研究室(成立于1983年)部分科研骨干和农情信息研究室(成立于2010年)整合组建,拥有中国农业科学院智慧农业创新团队,建有农业部农业遥感重点实验室、农业部国家数字农业中心等平台。
在无人机遥感应用方面,中国农科院农田灌溉研究所构建了通用于冬小麦、夏玉米的精准水分无人机遥感模型,监测精度接近85%。资划所牵头的国家重点研发计划项目“粮食作物精准智慧化生产管理关键技术与集成示范”,在作物表型监测方面集成地面原位高精度感知、低空无人机高分辨率感知、卫星遥感大范围监测等技术优势,攻克数字农田与关键环境参数监测、作物长势固定式原位监测、灾情及产量无人机遥感监测等核心技术,构建了“地下—地面—空中”信息融合的田间作物高通量全过程表型监测系统。
(二)智慧农作与四情监测技术体系
中国农业科学院在智慧农作与农田四情监测方面形成了完整的技术体系。由资划所牵头的国家重点研发计划项目“农情信息空天地高精度高时效智能监测系统研发与应用”,以服务政府农情信息精准决策及农场智慧管理为研究主旨,突破大规模农情空天地一体化监测技术瓶颈,构建智能农情大数据数字孪生系统,实现农情信息高精度高时效监测、农田“四情”主动智能巡查和异常状况预测预警。
在作物生产智能决策方面,项目研发了作物长势诊断、变量追肥、冠层含水量监测、病虫害智能识别技术,构建像素、小区、轮灌组三级追肥处方模型,形成网格化灌溉与变量喷施处方。其中,作物变量追肥决策模型精度达86%以上,水分监测精度达88%,玉米褐斑病四级识别精度87%,玉米大螟三级评估精度89%,实现了从“识别田间差异”向“生产精准处方”的跨越。在精准作业系统方面,项目研发了适配麦玉生产的精量播种、变量施肥、植保无人机等智能装备与配套控制技术,播种精度≥95%,变量施肥监测调控技术实现排肥流量控制精度≥95%。
中国农业科学院在种业科技领域拥有雄厚的科研积累。作物科学研究所建有国家农作物种质资源库、农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程及作物基因资源与育种全国重点实验室等国家级科研平台21个,省部级平台14个、院级平台6个。全院建有12个国家农作物种质资源库、13个国家农作物种质资源圃,长期保存作物品种资源52万份,居世界第二位。
在品种选育方面,中国农科院构建了精准商业化育种体系,在小麦、玉米、大豆等主粮作物领域持续产出重大品种。在赵县试验站,作科所科研团队在小麦科研领域持续深耕,为黄淮海麦区品种改良提供了关键支撑。在廊坊,蔬菜花卉研究所培育的甜瓜新品种“大黄冰糖脆”等已实现规模化推广并出口美国市场。
中国农业科学院构建了较为完善的国家级、省部级、院级三级三类科技平台体系,总数达550个。牵头建设8个全国重点实验室,参与建设7个全国重点实验室、1个国家动物疫病防控高级别生物安全实验室;建有22个农业农村部综合性重点实验室、40个农业农村部专业性重点实验室。建有5个国家工程技术研究中心、1个国家技术创新中心、6个国家工程实验室、2个国家工程研究中心。
中国农业科学院共有试验基地106个,其中院级综合基地5个,所级专业基地101个,涉及28个研究所,占地总面积8.82万亩,分布于27个省(自治区、直辖市),基本覆盖粮食主产区、典型农业生态区。各基地年均承担2000余项试验研究任务,推广新品种、新技术和新产品超过5000万亩。
中国农业科学院在科技成果转化和院地合作方面形成了多种成熟模式。在成果转化方面,植保所杨青团队与河北中保绿农作物科技有限公司签订5000万元专利实施许可协议,合力推动绿色农药成果转化。油料作物研究所与武汉艾迪晶生物科技有限公司签署1500万元成果转化合同,实现高油高产大豆转化体的独家许可。北京畜牧兽医研究所以企业需求为导向,探索“企业出题+团队答题攻关”的转化合作模式,与多家企业共建联合实验室,2023年成果转化收入比实施赋权前提高120%。
在院地合作方面,中国农科院创新推出了“一县一业联一所”模式,通过联合开展关键核心技术攻关、先进技术集成示范推广,构建“科研院所+政府+产业”三位一体的协同创新体系。安阳综合创新基地首批9个研究所46个科研团队498名科研人才入驻,采用“地方筑巢、国家队引智”模式,构建“科研—转化—示范”全链条生态。在安康,11个研究所与各县区签订“科技包县”合作协议,按照“一所一县一业”从成果转化应用、创新平台共建等方面加强合作。
北京欣智农科技有限公司专注于农业巡田无人机和农业四情(墒情、苗情、虫情、灾情)监测设备,核心产品“芯农伽®智慧农业无人值守机场”广泛应用于农业种植全过程监测、病虫害早期预警、土壤墒情分析、水肥优化调控、灾害识别与海量田块快速巡检等场景。中国农业科学院在农业遥感、智慧农作、四情监测和成果转化方面拥有国内顶尖的科研实力和平台资源,双方在技术研发、数据融合和成果转化方面具有广阔的合作空间,合作方向主要包括:
中国农业科学院资划所牵头承担的国家重点研发计划“农情信息空天地高精度高时效智能监测系统研发与应用”项目,综合空(无人机)、天(卫星)、地(传感网)监测平台优势,开展复杂场景全口径农田地块与作物类型智能识别、农情信息空天地一体化高效智能感知等课题研究。欣智农的巡田无人机和四情监测设备可作为项目在低空无人机高分辨率感知和地面原位高精度感知方向的重要装备验证平台,为项目提供真实田间场景下的装备性能测试和数据采集支撑。双方可联合开展巡田无人机多光谱载荷标定、四情设备监测精度验证、无人值守机场在农田环境下的适应性优化等合作研究,加速科研成果从实验室走向田间应用。
中国农业科学院在作物表型监测、病虫害智能识别和变量作业决策方面积累了大量核心算法和模型。资划所项目研发的作物变量追肥决策模型精度达86%以上,玉米褐斑病四级识别精度87%,玉米大螟三级评估精度89%。欣智农巡田无人机可搭载相关算法模型开展高频次航拍巡田,结合四情设备的连续监测数据,在平台上自动生成苗情长势图和病虫害分布图,再由植保无人机按处方图实施变量喷洒和对靶施药作业。双方可联合构建“科研级监测—智能诊断—精准作业”的技术验证与示范闭环,在黄淮海麦玉轮作区等典型农区开展协同应用,将中国农科院的前沿算法与中国农业科学院的前沿算法与欣智农的巡田监测装备能力深度结合,形成可落地、可复制的技术方案。
具体而言,由欣智农无人值守机场按固定周期对合作示范区进行自动巡田,采集多光谱影像和四情数据,中国农科院科研团队提供病虫害识别模型和变量施肥决策模型进行智能诊断分析,再由植保无人机按处方图实施精准作业,作业结果数据回传平台用于模型迭代优化,形成“数据采集—模型验证—处方生成—精准作业—效果评估”的科研级闭环链路。
中国农业科学院资划所智慧农业研究室建有农业部农业遥感重点实验室、农业部国家数字农业中心等平台,在农情大数据数字孪生系统、智能农情监测等方面具有深厚积累。欣智农巡田无人机和四情监测设备可作为农情监测数据的重要采集终端,将地块级巡田影像、多光谱表型、墒情虫情等空间数据接入中国农科院的农情大数据平台,丰富平台在低空遥感维度的数据来源。双方可统一数据字段和接口标准,将巡田记录、四情监测、田间管理措施和效果核查数据归集到同一平台,为科研团队提供真实世界数据反馈。
在此基础上,双方可联合申报国家重点研发计划课题、农业农村部智慧农业试点项目、河北省科技计划项目等,以“巡田监测装备研制+智能诊断算法开发+精准作业技术集成”为方向开展协同攻关,将欣智农的装备优势与中国农科院的科研优势组合,提升项目申报的竞争力。
中国农业科学院在河北省已建立了成熟的试验基地网络。作科所赵县试验站自2003年运行以来,在小麦科研领域开展了全方位、多层次的合作,河北赵县小麦科技小院由中国农业科学院作为培养单位,联合石家庄市农林科学研究院赵县实验基地共建。在廊坊,中国农科院蔬菜花卉研究所与盛农公司合作共建甜瓜育种试验基地,合作四年多培育了5个甜瓜新品种率先试种推广。在邯郸邱县,棉花种植示范基地核心示范区较常规对照增产10.33%。
欣智农巡田无人机和四情监测设备可在上述河北试验基地开展技术验证和示范应用,将巡田监测数据与赵县试验站的小麦科研数据、廊坊甜瓜育种试验数据、邱县棉花示范基地数据等进行融合分析,为试验基地的品种评价、病虫害预警和精准管理提供数字化监测手段。双方可联合在赵县试验站或廊坊育种基地建设“巡田监测+智慧种植”示范展示区,通过田间观摩和技术培训,向河北种植大户、合作社和基层农技推广机构展示科研成果的落地应用效果。
中国农业科学院是国家级科研机构举办研究生教育的先行院所,拥有研究生导师2781人,其中博士生导师1079人,招生规模稳步扩大,2023年全年授予学位1370人。中国农科院还牵头联合25家高校启动建设中国现代农业联合研究学院,推动产教融合与科教融汇。欣智农在巡田无人机操作、多光谱数据采集与分析、四情设备运维等方面拥有专业技术团队和实践经验。双方可依托中国农科院的研究生培养体系和河北赵县小麦科技小院等平台,联合开展“遥感监测+智慧农作”方向的实践教学和科研实训,将巡田监测装备操作、多光谱数据分析、病虫害智能识别等内容纳入研究生实践课程,为农业遥感与智慧农业领域培养既懂理论又懂装备的复合型人才。
中国农业科学院在承接国家级和省级农业项目方面具有丰富经验,承担了多项国家重点研发计划项目和农业农村部智慧农业试点项目,在河北参与了黄淮海平原汛期农业面源污染监测与防治研究等重大项目。欣智农在巡田无人机和四情监测设备方面拥有成熟的产品与技术方案。双方可优势组合,共同承接数字农业试点、高标准农田智慧化建设、黄淮海智慧农作示范等项目,提供“科研技术方案+监测装备部署+数据平台建设+精准作业服务”一体化解决方案。
在成果转化方面,中国农科院在农业遥感监测、病虫害智能识别、变量施肥决策等领域积累了大量可转化的技术成果。欣智农可作为相关成果的产业化合作伙伴,将中国农科院研发的监测算法和决策模型嵌入欣智农的巡田无人机和四情监测设备产品中,通过技术许可、联合开发或共建联合实验室等方式推动成果落地转化,实现科研价值与市场价值的有效衔接。
中国农业科学院作为国家农业战略科技力量,在农业遥感、智慧农作、四情监测和成果转化方面拥有国内顶尖的科研实力和平台资源,与欣智农的巡田监测业务具有天然的互补性和协同空间。中国农科院在河北省已建立赵县试验站、廊坊育种基地等多个试验基地,资划所智慧农业创新团队在农情空天地一体化监测和农田四情智能巡查方面积累了丰富的前沿技术成果,欣智农的巡田无人机与四情监测设备可作为这些技术成果的产业化载体和田间验证平台。
随着合作的推进,双方将共同打通“科研监测—智能诊断—精准作业”的技术链条,推动农业遥感监测和智慧农作技术从实验室走向田间地头,为黄淮海平原乃至更广大区域的粮食作物精准生产管理提供更高效、更精准、更绿色的智能化技术支撑,实现科研创新与产业应用的互利共赢。