基于專利分析的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究

黃紅星 劉曉珂 林偉君 高飛

摘要?在智慧農(nóng)業(yè)內(nèi)涵分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的基本框架，明確了智慧農(nóng)業(yè)的邊界和發(fā)展階段。基于國內(nèi)外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，采用專利地圖方法，對比了我國與主要發(fā)達(dá)國家在智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新上存在的差距，在此基礎(chǔ)上提出了推動我國智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干建議，包括抓住新一代信息技術(shù)發(fā)展機(jī)遇、提高自主創(chuàng)新能力;加大政策引導(dǎo)力度，優(yōu)化技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境;重視專業(yè)技術(shù)人才和新農(nóng)人培育培訓(xùn)。

關(guān)鍵詞?智慧農(nóng)業(yè);框架;專利地圖;技術(shù)創(chuàng)新;對策

中圖分類號?S-1;TP29?文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A?文章編號?0517-6611（2021）03-0238-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.03.064

Abstract?Based?on?the?connotation?of?wisdom?agriculture，?we?constructed?the?integration?framework?of?wisdom?agricultural?industry，?and?defined?the?boundary?and?development?stage?of?wisdom?agriculture.?It?elaborated?the?research?and?development?status?of?wisdom?agriculture.?Meanwhile?the?development?gap?at?home?and?abroad?in?agricultural?technological?innovation?was?also?revealed?using?the?patent?map?method.?According?to?the?result?of?systematic?analysis，?some?suggestions?on?the?future?development?of?wisdom?agriculture?which?may?be?available?for?reference?were?put?forward，?such?as?seizing?the?development?opportunities?of?the?new?generation?information?technology?to?enhance?innovative?ability，?enlarging?policy?support?to?optimize?the?external?environment?of?technological?innovation，?attaching?great?importance?to?professional?and?technical?personnel?and?the?training?of?new?farmers.

Key?words?Wisdom?agriculture;Framework;Patent?map;Technological?innovation;Countermeasure

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。近年來，我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了顯著的成效。從大田農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)到如今的智慧農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)，信息技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的融合從未停止，呈螺旋上升、不斷深化的發(fā)展規(guī)律。人工智能、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息技術(shù)的興起，引領(lǐng)著包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的國民經(jīng)濟(jì)邁入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代。智慧農(nóng)業(yè)是一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)，它和電腦農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和數(shù)字農(nóng)業(yè)一樣，屬于農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。作為技術(shù)信息的有效載體，專利承載著比文獻(xiàn)期刊更超前的技術(shù)創(chuàng)新信息，涵蓋了各行業(yè)領(lǐng)域80%～90%的最新技術(shù)信息。鑒于此，筆者在智慧農(nóng)業(yè)內(nèi)涵和基本框架界定的基礎(chǔ)上，基于專利分析技術(shù)開展我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢判斷，并提出針對性的建議，以期為我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考和借鑒。

1?智慧農(nóng)業(yè)內(nèi)涵及基本框架

由于智慧農(nóng)業(yè)這一概念提出的時間不長，所以目前還沒有一個統(tǒng)一的定義。然而，很多國內(nèi)學(xué)者結(jié)合知識積累和實踐經(jīng)驗給出了智慧農(nóng)業(yè)的定義，如趙春江[1]認(rèn)為，現(xiàn)代信息技術(shù)在與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)場景融合，特別是伴隨物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能新一代信息技術(shù)發(fā)展之后，正在形成一種新的業(yè)態(tài)，即智慧農(nóng)業(yè)。李道亮[2]認(rèn)為，智慧農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，是現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈的“生態(tài)融合”和“基因重組”，具體包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、農(nóng)業(yè)經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)化、農(nóng)業(yè)管理數(shù)字化、農(nóng)業(yè)服務(wù)精準(zhǔn)化。周國民[3]認(rèn)為，智慧農(nóng)業(yè)是充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，包括更透徹的感知技術(shù)、更廣泛的互聯(lián)互通技術(shù)和更深入的智能化技術(shù)，使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)更加高效、智慧、聰明，從而使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品競爭力強(qiáng)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、和諧農(nóng)村、有效利用農(nóng)村能源和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。綜合有關(guān)學(xué)者的觀點，筆者認(rèn)為智慧農(nóng)業(yè)是以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、自動化等數(shù)字技術(shù)為支撐，改造和升級傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)全鏈條，實現(xiàn)數(shù)字技術(shù)與農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的“生態(tài)融合”，最終形成網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、精準(zhǔn)化、智能化的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。從廣義上來講，智慧農(nóng)業(yè)不僅包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還包括農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源、農(nóng)業(yè)休閑旅游等領(lǐng)域的內(nèi)容。與其他現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式相比，智慧農(nóng)業(yè)的特征在于充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化和集成作用，通過農(nóng)業(yè)全過程的在線化和數(shù)字化，促進(jìn)要素融合，提高全要素生產(chǎn)率，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效率和促進(jìn)農(nóng)業(yè)組織變革，提升農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新力和競爭力?；趯χ腔坜r(nóng)業(yè)內(nèi)涵的分析，建立了智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的基本框架（圖1）。

當(dāng)前，數(shù)字經(jīng)濟(jì)正成為全球經(jīng)濟(jì)增長的新動能，成為撬動全球經(jīng)濟(jì)的新杠桿。數(shù)字化技術(shù)打通數(shù)據(jù)鏈、重構(gòu)供應(yīng)鏈、提升價值鏈，促進(jìn)農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，以數(shù)據(jù)驅(qū)動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)將跨越一個新的臺階[4]。數(shù)字經(jīng)濟(jì)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新發(fā)展為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展從技術(shù)、產(chǎn)品、市場、人才等各方面創(chuàng)造了更多的可能性。信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)深度融合，從而催生新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)，是智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的基本路徑，但這是一個長期的過程，大致要經(jīng)過以下3個階段：

第1階段，隨著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展及數(shù)據(jù)應(yīng)用的推進(jìn)，將會誕生新的產(chǎn)業(yè)萌芽，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備逐步普及，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)化，農(nóng)業(yè)資源逐步數(shù)據(jù)化，農(nóng)業(yè)服務(wù)普及共享;

第2階段，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)、人工智能的廣泛持續(xù)推進(jìn)，超越產(chǎn)業(yè)界限，創(chuàng)新服務(wù)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)逐步擴(kuò)大;

第3階段，各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域逐漸融合，形成生態(tài)系統(tǒng)，產(chǎn)生多用途性服務(wù)。

2?國內(nèi)外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展比較

2.1?發(fā)達(dá)國家智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段

20世紀(jì)80年代初，美國就提出了精細(xì)農(nóng)業(yè)（Precision?Agriculture）的概念，“3S”技術(shù)、配方施肥技術(shù)、作物生長模型等應(yīng)用系統(tǒng)是當(dāng)時美國智慧農(nóng)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速興起，“物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+智慧農(nóng)場”成為歐美等發(fā)達(dá)國家智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的普遍模式。目前美國農(nóng)業(yè)，如西部地區(qū)的大豆、玉米等產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)和經(jīng)營環(huán)節(jié)借助物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析，已實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)共享和智能決策。在美國，農(nóng)業(yè)信息資源共享不存在行業(yè)壁壘，公眾可以根據(jù)需要獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)公司分析預(yù)測模型技術(shù)成熟，為農(nóng)場主和市場提供了很好的分析決策指引，如Climate?Corporation、FarmLogs、Indigo等公司。其中，Climate?Corporation是一家農(nóng)業(yè)氣象意外保險公司，該公司在全美布置2?500萬個環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)傳感器，通過對各地氣象數(shù)據(jù)、天氣模擬分析、植物生長特性、土壤土質(zhì)等數(shù)據(jù)綜合分析，形成美國土地氣候數(shù)據(jù)“一張圖”，為農(nóng)民提供農(nóng)業(yè)氣象預(yù)警信息，并推出農(nóng)業(yè)氣象保險業(yè)務(wù)，降低氣象災(zāi)害對農(nóng)民收入影響。創(chuàng)建于克羅地亞的Farmeron初創(chuàng)公司，將農(nóng)場主納入云服務(wù)中，向農(nóng)場提供類似于Google?Analytics的數(shù)據(jù)跟蹤和分析服務(wù)，農(nóng)場主可使用Farmeron軟件，收集并分析畜禽飼養(yǎng)信息，包括進(jìn)食、繁育、健康狀況、牛奶產(chǎn)量、藥物等投入品，并將數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)中，通過大數(shù)據(jù)分析來提升農(nóng)場運營效率和收益。

高精度、低功耗、高穩(wěn)定性的環(huán)境和生命體傳感器是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。德國推出了一種莠草識別噴霧器，在田間作業(yè)時能借助專門的電子傳感器來區(qū)分農(nóng)作物和雜草，只有當(dāng)發(fā)現(xiàn)莠草時才噴出除莠劑，減少了對環(huán)境的污染[5]。來自美國硅谷的Cropx公司開發(fā)了一套土壤水分探測設(shè)備，通過探測地形、含水量、土壤結(jié)構(gòu)等信息，幫助農(nóng)戶節(jié)約大量灌溉用水。在智能農(nóng)機(jī)方面，美國約翰迪爾公司、日本的久保田株式會社等在作業(yè)處方系統(tǒng)、自動導(dǎo)航、無人駕駛、智能決策控制等方面處于領(lǐng)先水平。在集成化智能生產(chǎn)設(shè)施方面，荷蘭、以色列、日本的植物工廠在環(huán)境智能監(jiān)測調(diào)控體系、農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)器人應(yīng)用等方面都具有較高水平?？傮w而言，發(fā)達(dá)國家已將智慧農(nóng)業(yè)作為21世紀(jì)解決農(nóng)業(yè)發(fā)展瓶頸問題、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的主要推動力，以期更好地適應(yīng)全球化的農(nóng)業(yè)市場需求。歐美發(fā)達(dá)國家的智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度較高，能提供專業(yè)化、全鏈條服務(wù)，農(nóng)場主比較樂意接受智慧農(nóng)業(yè)帶來的福利。

2.2?我國智慧農(nóng)業(yè)總體還處于試點示范和產(chǎn)業(yè)化起步階段

2014年我國提出了“智慧農(nóng)業(yè)”的概念，其實它的發(fā)展從20世紀(jì)90年代“精細(xì)農(nóng)業(yè)”時期就已開展?！秶窠?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》提出“推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)與信息技術(shù)融合，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)”;《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出“培育互聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)，建立健全智能化、網(wǎng)絡(luò)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營體系，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程信息管理服務(wù)能力”。2010年以來，國家有關(guān)部門先后組織實施了國家農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗工程，在天津、北京、上海、安徽、河南、江蘇、黑龍江等地組織實施了大田種植、設(shè)施園藝、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖等行業(yè)試驗示范，為我國智慧農(nóng)業(yè)起步發(fā)揮了良好的示范帶動作用。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的推動下，一批有實力的電子商務(wù)平臺大舉進(jìn)軍農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)。阿里巴巴（阿里研究院）發(fā)布的《中國淘寶村研究報告（2009—2019）》顯示，至2019年全國有4?310個淘寶村、1?118個淘寶鎮(zhèn)，2018年7月—2019年6月全國淘寶村和淘寶鎮(zhèn)網(wǎng)店年銷售超過7?000億元，帶動就業(yè)機(jī)會超過683萬個。京東2015年初提出了農(nóng)村電商“3F”戰(zhàn)略，截至2016年6月，京東鄉(xiāng)村推廣專員已接近30萬人，家電配送服務(wù)范圍達(dá)42萬個行政村，1?500個縣建立了電商服務(wù)中心，提供物流、電商、物流等服務(wù)[6]。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)領(lǐng)域涌現(xiàn)出了北京佳格天地科技有限公司、華農(nóng)天時科技有限公司等專業(yè)化服務(wù)商，主要通過衛(wèi)星遙感和氣象大數(shù)據(jù)的收集、處理、分析來服務(wù)于農(nóng)業(yè)、環(huán)境、金融保險等行業(yè)。同時，溫氏、大北農(nóng)、芭田股份等一批傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)也積極利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)推動企業(yè)轉(zhuǎn)型，提升競爭力。在提供智慧農(nóng)業(yè)解決方案方面，北京派得偉業(yè)科技發(fā)展有限公司研制、生產(chǎn)、銷售農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、節(jié)水灌溉、智能農(nóng)機(jī)等智能裝備;并利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺等計算機(jī)技術(shù)，構(gòu)建了集監(jiān)管、生產(chǎn)、服務(wù)于一體的智慧農(nóng)業(yè)綜合管理服務(wù)平臺。在智能農(nóng)機(jī)領(lǐng)域，主要有中國一拖集團(tuán)有限公司、中聯(lián)重科農(nóng)機(jī)、福田雷沃國際重工股份有限公司等企業(yè)的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品及服務(wù)為我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了重要基礎(chǔ)。但國產(chǎn)農(nóng)機(jī)在工藝的精細(xì)程度、作業(yè)的穩(wěn)定性、智能化程度等方面與約翰迪爾、久保田等國外知名農(nóng)機(jī)企業(yè)產(chǎn)品還有一定的差距。值得一提的是，近年來興起的無人機(jī)技術(shù)已在農(nóng)業(yè)遙感測繪、病蟲害防控、農(nóng)情監(jiān)測等方面開展廣泛應(yīng)用。早在2016年，我國植保無人機(jī)市場保有量就已超過日本，位居世界第1位;2017年，我國年作業(yè)面積也超過日本，位居世界第1位[7];極飛科技的植保無人機(jī)已經(jīng)出口至澳大利亞、日本等發(fā)達(dá)國家?？傮w來看，我國在農(nóng)田管理、設(shè)施農(nóng)業(yè)、規(guī)?；B(yǎng)殖等方面開展了豐富的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)示范，農(nóng)村電商發(fā)展迅猛，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)方興未艾，植保無人機(jī)領(lǐng)跑全球，但由于我國小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的限制和大量“空心村”的存在，使得農(nóng)業(yè)信息化、智能化、機(jī)械化技術(shù)的普及推廣受到限制。隨著鄉(xiāng)村振興、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略的深入實施，科技、資金、人才在城鄉(xiāng)之間實現(xiàn)雙向流動，一大批新農(nóng)人在鄉(xiāng)村創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將明顯加快，將成為農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的關(guān)鍵“引擎”。

3?智慧農(nóng)業(yè)專利地圖分析

3.1?研究方法

專利地圖（Patent?Map）作為常用的專利可視化分析方法，能夠高效地搜集、整理專利信息，在企業(yè)制定競爭策略、政府決策中占有越來越重要的位置，不但大大提高了研究效率、降低經(jīng)費投入，而且提高了專利技術(shù)研發(fā)的質(zhì)量[8]。該研究以智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)專利信息為基礎(chǔ)，通過繪制專利管理圖和專利技術(shù)圖來明確智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，采用的專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)主要來自國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用DWPI（德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫）、CPRSABS（中國專利檢索系統(tǒng)文摘數(shù)據(jù)庫）。

3.2?全球智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利申請分析

從全球范圍來看，智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利的首次申請國（地區(qū)）以中國、美國、日本、歐洲和韓國為主，這5個國家（地區(qū)）作為首次申請國的專利申請量之和超過全球首次申請總量的90%。2006年以前，智慧農(nóng)業(yè)專利申請以美歐日為主，這與美歐日3個國家（地區(qū)）早期技術(shù)發(fā)展積累有一定密切關(guān)系。2000年以后，美歐日3個國家（地區(qū)）的智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利申請量基本保持平穩(wěn)。中國智慧農(nóng)業(yè)專利申請在1997年以前都低于100件，但在2009年之后，中國的申請量呈明顯的井噴態(tài)勢，并一躍超過美國，成為全球首次申請量最多的國家（圖3）。

中國和美國既是最主要的專利首次申請國，同時也是最主要的目標(biāo)市場國。截至2016年，中國、美國作為目標(biāo)市場國的智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利申請量分別為39?656和24?627件。中國作為目標(biāo)市場的專利申請量全球排名第1，說明全球其他國家（地區(qū)）對中國智慧農(nóng)業(yè)市場的高度重視。

從全球?qū)＠暾埲藖砜?，截?016年智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利申請量在200件以上的申請人有12個（圖4），其中日本的申請人5個，并且排名前3位的申請人全部為日本的企業(yè)，分別是久保田株式會社、井關(guān)農(nóng)機(jī)株式會社、洋馬株式會社，其申請量都在1?000件以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他申請人，可見日本企業(yè)在智慧農(nóng)業(yè)核心技術(shù)方面具有全球領(lǐng)先優(yōu)勢。申請量排名前12位的申請人中有4個來自中國，其中浙江大學(xué)351件、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)340件、江蘇大學(xué)289件、西北農(nóng)林科技大學(xué)249件，這與美日等發(fā)達(dá)國家主要專利申請人皆為企業(yè)形成明顯反差，中國在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)入排名前12位的4個申請人均為高校，這也反映了中國在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技成果產(chǎn)業(yè)化程度低、企業(yè)科技創(chuàng)新能力弱，因此科技成果轉(zhuǎn)化的道路仍很漫長。

對智慧農(nóng)業(yè)專利地圖的分析可以看出，我國智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)整體還處于跟跑階段，離轉(zhuǎn)化成產(chǎn)業(yè)實施還有很長的路要走。根據(jù)科技部《“十三五”數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域國內(nèi)外技術(shù)競爭研究報告》，我國絕大多數(shù)的智能農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)處于跟蹤階段，總體發(fā)展水平與國際領(lǐng)先水平平均相差12年[9]。

3.3?中國智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利申請分析

從1986—2016年國內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利申請量變化可以看出，1986—2000年，我國智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利申請量還比較少，年申請量不超過200件，說明此時智慧農(nóng)業(yè)還只是產(chǎn)業(yè)萌芽階段（圖5）;2001—2011年，智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利的申請開始較快增長，從2001年的年申請量259件，到2011年的年申請量超過500件，這10年間的增長速度非?？?，是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的成長期;2012—2016年，專利申請呈現(xiàn)更加迅猛的增長，說明智慧農(nóng)業(yè)開始在中國迅速鋪開，迎來了產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展期，這與我國近年來在“互聯(lián)網(wǎng)+”以及鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施背景下加快以機(jī)械化、數(shù)字化、集約化為特征的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程有很大關(guān)系。

對1986—2016年我國各?。ㄊ?、區(qū)）智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利申請總量進(jìn)行對比，結(jié)果顯示江蘇省提交的相關(guān)專利申請最多，為4?436件;北京市次之，專利申請量為3?125件（圖6）。從全國來看，江蘇省、山東省、四川省和河南省是我國的農(nóng)業(yè)大省，智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用較多，因此相關(guān)專利申請較多。北京市、浙江省、廣東省和安徽省的專利申請量較大，一方面這些省市都屬于中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的省市，容易采用較為先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，在智慧農(nóng)業(yè)的研究和運用方面走在各省市前面;另一方面，這些省市的知識產(chǎn)權(quán)政策和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識普遍較強(qiáng)，因此在智慧農(nóng)業(yè)方面，這些省市的相關(guān)專利申請量較大。

4?推動我國智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的對策建議

4.1?抓住新一代信息技術(shù)發(fā)展機(jī)遇，提高智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)自主創(chuàng)新能力

2019年的中央一號文件強(qiáng)調(diào)加快突破農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，其中把智慧農(nóng)業(yè)與生物種業(yè)、重型農(nóng)機(jī)、綠色投入品一起列為農(nóng)業(yè)自主創(chuàng)新的重點領(lǐng)域，凸顯了智慧農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略意義。一是要大力培育智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體，加大對智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新型龍頭企業(yè)的培育和扶持力度，促進(jìn)人工智能、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)領(lǐng)域的深度融合，打造應(yīng)用產(chǎn)品、創(chuàng)新技術(shù)和個性化服務(wù)，打造新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。二是要凝聚目標(biāo)，加大投入，依托國家以及省級實驗室、創(chuàng)新聯(lián)盟等，重點攻克農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和動植物生理特征智能感知與識別、生物生長數(shù)字模型、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)治理與應(yīng)用、天地空一體化數(shù)據(jù)融合與協(xié)同控制、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等一批“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，強(qiáng)化我國在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的自主安全可控[10]。

4.2?加大政策引導(dǎo)力度，優(yōu)化智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境

習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院、工程院院士大會上的講話指出，要發(fā)揮市場對各類創(chuàng)新要素的配置作用，讓市場真正在創(chuàng)新資源配置中起到?jīng)Q定性作用。加快科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，打通技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品制造、市場推廣、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等鏈條。建議要從稅收、科技金融、人才引進(jìn)、重大項目、用地等多方面形成“組合拳”，加強(qiáng)從中央到地方各級政府政策的協(xié)調(diào)性、一致性和可操作性，加大對智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)的支持力度，切實推動企業(yè)成為技術(shù)創(chuàng)新的主體。同時要從單位考核、技術(shù)人才職稱晉升等“指揮棒”入手，引導(dǎo)高校和科研院所面向智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的實際需求和關(guān)鍵技術(shù)瓶頸進(jìn)行有針對性地研發(fā)，使研發(fā)效率最大化。對研發(fā)產(chǎn)生的技術(shù)成果要注重利用知識產(chǎn)權(quán)制度進(jìn)行保護(hù)，加大

技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化力度，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)有序健康發(fā)展。

4.3?重視智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)技術(shù)人才和新型職業(yè)農(nóng)民培育

借鑒發(fā)達(dá)國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是從田頭到餐桌、從初級產(chǎn)品到終端消費的產(chǎn)業(yè)化體系，是以合作制為基礎(chǔ)的高度組織化產(chǎn)業(yè)。中國正大力培育和發(fā)展各類新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體，下一階段以合作社、種養(yǎng)大戶、家庭農(nóng)場為代表的職業(yè)農(nóng)民以及“新農(nóng)人”，將逐步崛起成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的主體力量。只有把大量的新型職業(yè)農(nóng)民以及“新農(nóng)人”進(jìn)一步武裝成為“數(shù)字農(nóng)民”，才能真正承載智慧農(nóng)業(yè)這艘“產(chǎn)業(yè)航母”。一是要加快高等院校及職業(yè)技術(shù)學(xué)校在學(xué)科專業(yè)設(shè)置上的改革調(diào)整步伐，及時跟上智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，提高學(xué)科知識體系、專業(yè)技能培養(yǎng)等方面的針對性，探索定向培養(yǎng)、訂制培養(yǎng)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)等創(chuàng)新模式，提高智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)技術(shù)人才數(shù)量和質(zhì)量。二是政府通過補(bǔ)貼等方式鼓勵各類培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，積極利用互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實、人機(jī)互動等數(shù)字化培訓(xùn)手段，推廣農(nóng)民網(wǎng)校、微課程、在線直播等新型培訓(xùn)平臺，方便農(nóng)民隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。三是加強(qiáng)農(nóng)技推廣人員的智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)技能培訓(xùn)，使深入田間地頭的農(nóng)技員成為智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用的能手和“帶路人”。

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