李道亮：敢教日月?lián)Q新天

吳應(yīng)清

“以前養(yǎng)魚(yú)，農(nóng)民可能凌晨4點(diǎn)就要醒來(lái)，到魚(yú)塘投食、打氧，現(xiàn)在這些工作，農(nóng)民躺在被窩里，點(diǎn)點(diǎn)手機(jī)就能完成。”這種區(qū)別于傳統(tǒng)農(nóng)民“靠天吃飯”、“唯經(jīng)驗(yàn)論”、起早貪黑生產(chǎn)習(xí)慣的新型經(jīng)營(yíng)模式，正在國(guó)家數(shù)字漁業(yè)創(chuàng)新中心主任李道亮及其團(tuán)隊(duì)的努力下逐步實(shí)現(xiàn)。據(jù)李道亮介紹，在我國(guó)人口結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整的大背景下，使用機(jī)器替代勞動(dòng)力、填補(bǔ)從業(yè)者減少造成的空缺、為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)賦能，是中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。

從“偶然相遇”到“扎根一線”再到“精專(zhuān)研究”，李道亮在農(nóng)業(yè)信息先進(jìn)感知和智能處理的研究道路上走了20多年，攻堅(jiān)克難、苦干實(shí)干，穿梭在實(shí)驗(yàn)室與田埂之間，他正以自己的方式推動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面貌的改變。對(duì)他來(lái)說(shuō)，這既是對(duì)國(guó)家極有價(jià)值的事，更是自己一生的追尋方向。

讓“一人能養(yǎng)百噸魚(yú)”成為可能

1998年，還在攻讀博士學(xué)位的李道亮，偶然地參與到一項(xiàng)名為“魚(yú)病診斷專(zhuān)家系統(tǒng)”的國(guó)家原“863”項(xiàng)目中。這一集合了各種魚(yú)類(lèi)疾病定名、病癥、病因、防治方法等內(nèi)容的專(zhuān)家系統(tǒng)，將原本研究農(nóng)業(yè)機(jī)械化的李道亮正式引入水產(chǎn)智能化研究的領(lǐng)域中。

到2004年，凝聚了李道亮6年研究心血的魚(yú)病診斷專(zhuān)家系統(tǒng)正式投入使用。同年，參與歐盟項(xiàng)目的李道亮先后到訪比利時(shí)、挪威、英國(guó)等國(guó)的農(nóng)場(chǎng)。在這個(gè)過(guò)程中，他敏銳地發(fā)現(xiàn)：歐洲國(guó)家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度很高，其軟硬件一體化養(yǎng)殖已形成規(guī)模，由此帶來(lái)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益極為顯著。這也讓他意識(shí)到，在推動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的過(guò)程中，僅靠軟件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，想要打造適應(yīng)中國(guó)實(shí)際情況的嵌入式智能控制系統(tǒng)，養(yǎng)殖系統(tǒng)的硬件“缺口”必須補(bǔ)上。

在充分吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，沿襲裝備化—數(shù)字化—網(wǎng)絡(luò)化—智能化的發(fā)展道路，李道亮打破了原本“只做一件事”的研究慣例，以傳感器、生長(zhǎng)模型、智能機(jī)器人及戰(zhàn)略研究“四位一體”的思路，構(gòu)建團(tuán)隊(duì)全面發(fā)展、助力智慧農(nóng)業(yè)的新格局?！八奈灰惑w”簡(jiǎn)而言之就是要“看得到”“搞得清”“做得快”“走得動(dòng)”。

“看得到”，其主要依托的對(duì)象是養(yǎng)殖水體中的傳感器，具體可細(xì)分為監(jiān)控養(yǎng)殖水體實(shí)際情況的環(huán)境傳感器、監(jiān)控魚(yú)的各種行為的研究對(duì)象識(shí)別傳感器，以及對(duì)裝備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)警、控制甚至故障維修的監(jiān)控裝備工作狀態(tài)傳感器，可以對(duì)水體環(huán)境中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集整理，為后續(xù)研究提供一手資料;

“搞得清”，即運(yùn)用魚(yú)、蝦、蟹等水產(chǎn)的生長(zhǎng)模型，著重研究算法，并與人工智能、深度學(xué)習(xí)緊密結(jié)合，研究并確定其在不同生長(zhǎng)階段所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境參數(shù)，隨后將研究成果運(yùn)用到實(shí)際養(yǎng)殖中，通過(guò)“先模擬再優(yōu)化”的方式，為養(yǎng)殖對(duì)象營(yíng)造最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，以求在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的生長(zhǎng)量和產(chǎn)量最大化;

“做得快”，即通過(guò)如投餌機(jī)、增氧機(jī)、循環(huán)水處理裝備以及魚(yú)的分揀、分級(jí)、捕獲等智能裝備機(jī)器人，在不同水體環(huán)境中，起到巡檢真正的魚(yú)類(lèi)的生活狀態(tài)并逐步替代人工的作用，為漁場(chǎng)無(wú)人化提供可能;

“走得動(dòng)”，即積極參與到各項(xiàng)國(guó)家政策研究的活動(dòng)中，由同時(shí)擔(dān)任全國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化專(zhuān)家咨詢委員會(huì)副主任的李道亮親自帶頭，戰(zhàn)略組已連續(xù)牽頭起草了3個(gè)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化五年發(fā)展規(guī)劃，制定了多項(xiàng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，起草了多項(xiàng)國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化政策文件，并為計(jì)劃的施行推廣提供了許多可行性建議，不斷優(yōu)化和完善智慧農(nóng)業(yè)的政策環(huán)境。

2019年，集合四個(gè)方向研究成果的“水產(chǎn)集約化養(yǎng)殖測(cè)控技術(shù)裝備”為李道亮贏得了國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的榮譽(yù)。對(duì)于“打頭陣”的傳感器，李道亮綜合考量了成本和精準(zhǔn)程度，讓傳感器“有用”且保證普通養(yǎng)殖戶“用得起”。同時(shí)重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)投餌機(jī)和增氧機(jī)的數(shù)字化，通過(guò)設(shè)定最佳的開(kāi)關(guān)增氧機(jī)和投餌時(shí)間，形成了針對(duì)不同品種的最優(yōu)化養(yǎng)殖，為養(yǎng)殖戶量身定做通過(guò)智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程調(diào)控的云養(yǎng)殖系統(tǒng)。這一項(xiàng)目，推動(dòng)了從過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)養(yǎng)殖到數(shù)字化養(yǎng)殖的轉(zhuǎn)變，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、養(yǎng)殖密度、經(jīng)濟(jì)效益的提高的同時(shí)使損耗、風(fēng)險(xiǎn)和勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低。據(jù)評(píng)估，借由此項(xiàng)成果，僅螃蟹這一品類(lèi)，其養(yǎng)殖密度可提高20%左右，用藥量降低60%，每年可綜合節(jié)約1500元/畝。經(jīng)過(guò)多年的籌劃和推廣，目前這一項(xiàng)目產(chǎn)品已經(jīng)遍布國(guó)內(nèi)主要水產(chǎn)養(yǎng)殖省市，擁有9項(xiàng)參數(shù)的傳感器產(chǎn)品更是出口到25個(gè)國(guó)家。從國(guó)內(nèi)到國(guó)際，李道亮團(tuán)隊(duì)的成果，正在得到越來(lái)越多農(nóng)民的認(rèn)可。

在此基礎(chǔ)上，李道亮進(jìn)一步提出魚(yú)菜共生的無(wú)人漁場(chǎng)概念，力求在遠(yuǎn)程化+數(shù)字化技術(shù)成熟的條件下，逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的作業(yè)方式。廣東南沙正在建設(shè)的無(wú)人漁場(chǎng)示范基地，即是李道亮的“新戰(zhàn)場(chǎng)”。在這個(gè)一期工程共計(jì)120畝的池塘里，李道亮要做的，是在沒(méi)有任何人進(jìn)入漁場(chǎng)的情況下，實(shí)現(xiàn)由設(shè)施、裝備、機(jī)械、機(jī)器人完成從巡檢、增氧、投餌、日常管理直至收獲的全部作業(yè)流程。此外，要兼顧循環(huán)經(jīng)濟(jì)，同時(shí)做到“既養(yǎng)魚(yú)又養(yǎng)菜”，并對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效把控，讓兩者都實(shí)現(xiàn)“無(wú)添加”式的有機(jī)生長(zhǎng)。經(jīng)初步估計(jì)，其養(yǎng)殖密度為100kg/m3，預(yù)計(jì)年產(chǎn)量為300噸魚(yú)、180噸菜，僅魚(yú)的產(chǎn)量即可達(dá)到傳統(tǒng)養(yǎng)殖方法的10倍。與廣州基地同期，江蘇、河南、浙江等地也在同步開(kāi)展該項(xiàng)工程，據(jù)李道亮介紹，未來(lái)5年，團(tuán)隊(duì)將會(huì)通過(guò)技術(shù)拓展和實(shí)踐，把植物工廠、工廠化養(yǎng)魚(yú)、循環(huán)水養(yǎng)魚(yú)集成為系統(tǒng)高效的體系，為無(wú)人漁場(chǎng)真正的市場(chǎng)化全面推廣奠定基礎(chǔ)。

躬身一線打造人才優(yōu)勢(shì)

扎根農(nóng)業(yè)研究數(shù)十年，“到一線去”已經(jīng)成了李道亮工作的第一準(zhǔn)則?！把芯咳绻妥趯?shí)驗(yàn)室里，其實(shí)根本無(wú)法掌握實(shí)際情況。不到一線，實(shí)驗(yàn)做得再好也不過(guò)是‘理論數(shù)據(jù)?！毖邪l(fā)過(guò)程中遇到的諸多困難，也證實(shí)了他的判斷：“以傳感器為例，因?yàn)槌靥晾镉泻芏嗨?，很容易形成生物附著。一旦傳感器的頭被藻類(lèi)或者其他水生物糊死，就無(wú)法工作了。我們嘗試過(guò)給傳感器加上泵，用水來(lái)噴附著物，或者加上自動(dòng)刷子清洗附著物，有時(shí)候螃蟹的螯還會(huì)弄壞傳感器的膜，我們還要為傳感器加裝保護(hù)罩，才能讓傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。過(guò)去在實(shí)驗(yàn)中，我們并不會(huì)考慮設(shè)備避雷的問(wèn)題。但在實(shí)際使用中，我們發(fā)現(xiàn)雷擊能讓傳感器系統(tǒng)直接失靈，為此我們給傳感器加裝了避雷裝置。在通信方面，水面對(duì)電磁波的干擾還是很?chē)?yán)重的，所以無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的采集器到了水里，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的頻率需要調(diào)整，否則通信完全無(wú)效……”類(lèi)似的“事故”還有很多，這也促使李道亮做出了一個(gè)決定：將工作地點(diǎn)從學(xué)校里的實(shí)驗(yàn)室搬到現(xiàn)場(chǎng)，針對(duì)養(yǎng)殖方式、養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖品種的不同，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶“就地解決”出現(xiàn)的各類(lèi)實(shí)際問(wèn)題。

這一觀念同樣被他帶到了團(tuán)隊(duì)建設(shè)和教學(xué)過(guò)程中。李道亮有個(gè)不成文的規(guī)定：想做他的學(xué)生，必須去農(nóng)村學(xué)習(xí)實(shí)踐半年，以加深對(duì)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的了解。先做人、再做事、最后做學(xué)問(wèn)，這是李道亮一直以來(lái)的育人觀點(diǎn)。他引導(dǎo)學(xué)生像孫悟空一樣，善于借力提高自己，同時(shí)也要像郭靖一樣，開(kāi)放心態(tài)博采眾長(zhǎng)。在李道亮看來(lái)，學(xué)生的彈性是無(wú)比巨大的，只要教對(duì)方法、給出標(biāo)準(zhǔn)、指明道路，他自己去努力就可以提高。解決問(wèn)題、處理問(wèn)題的能力，是他最為看重的。在具體的技術(shù)層面，李道亮并不“步步緊逼”，而是指明方向并制定標(biāo)準(zhǔn)，做學(xué)生的引路者和把關(guān)人，并激勵(lì)學(xué)生悅納失敗，通過(guò)磨煉和失敗使自己成長(zhǎng)。在這樣的要求之下，越挫越勇的學(xué)生成績(jī)斐然，頻頻發(fā)表頗具影響力的SCI論文，并研發(fā)出了很多有價(jià)值的智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，其中部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化落地。李道亮說(shuō)：“我自己算過(guò)，我距離退休還有15年。在15年之后，我能夠培養(yǎng)200個(gè)學(xué)生?，F(xiàn)在已經(jīng)有學(xué)生取得不錯(cuò)的研究成績(jī)，我相信等我退休的時(shí)候，會(huì)有更多的學(xué)生在教學(xué)和科研領(lǐng)域發(fā)揮光熱?！?/p>

僅僅培養(yǎng)人才是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，李道亮下一步要做的，是打造一個(gè)類(lèi)似航母戰(zhàn)斗群的團(tuán)隊(duì)，將人才優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為推進(jìn)現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大推力。目前，由李道亮牽頭，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)積極與地方政府展開(kāi)合作，在廣東、山東和江蘇成立產(chǎn)業(yè)院，每年向各產(chǎn)業(yè)院輸送30名研究生，并對(duì)產(chǎn)業(yè)院下轄公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行指導(dǎo)，構(gòu)成規(guī)?；膶?zhuān)家導(dǎo)師隊(duì)伍—研究生隊(duì)伍—產(chǎn)業(yè)化隊(duì)伍科研矩陣，同時(shí)大力引進(jìn)國(guó)際化人才，通過(guò)產(chǎn)—學(xué)—研領(lǐng)域的有效配合，服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)和國(guó)家戰(zhàn)略。據(jù)了解，目前山東煙臺(tái)產(chǎn)業(yè)院已初具規(guī)模，并以海洋牧場(chǎng)為主戰(zhàn)場(chǎng)，產(chǎn)出包括傳感器、通信、浮標(biāo)、水下機(jī)器人等在內(nèi)的數(shù)字化海洋牧場(chǎng)產(chǎn)品，盈利可達(dá)千萬(wàn)級(jí)。后續(xù)建設(shè)的南京高淳產(chǎn)業(yè)院和廣東南沙產(chǎn)業(yè)院，將會(huì)形成1個(gè)北京科研總部+3個(gè)產(chǎn)業(yè)院的模式，通過(guò)共享技術(shù)、人才、資源和國(guó)家視野創(chuàng)新中心的品牌，在未來(lái)5年實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足發(fā)展。

基于豐富的人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，2020年8月，李道亮被正式任命為中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)際學(xué)院院長(zhǎng)。甫一就職，長(zhǎng)于“運(yùn)籌帷幄”的李道亮就為國(guó)際學(xué)院制訂了一份“十四五”發(fā)展規(guī)劃，就提高辦學(xué)層次、提升合作水平、完善培養(yǎng)體系等內(nèi)容提出短期目標(biāo)、近期目標(biāo)和長(zhǎng)期目標(biāo)，圍繞農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)工程學(xué)等中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)特長(zhǎng)專(zhuān)業(yè)繼續(xù)深入合作，建立A5+A6國(guó)際頂尖高校聯(lián)盟，著重培養(yǎng)國(guó)際化人才。李道亮說(shuō)：“之前只是做學(xué)問(wèn)，這次任命是學(xué)校給我的一個(gè)歷練的機(jī)會(huì)。從數(shù)百人的科學(xué)大團(tuán)隊(duì)，到數(shù)千人的學(xué)院，我要做的事情還有很多。”

“我們的鄉(xiāng)村未來(lái)可期”

先后入選教育部新世紀(jì)人才、科技部中青年科技領(lǐng)軍人才、農(nóng)業(yè)部杰出科研人才、中共中央組織部“萬(wàn)人計(jì)劃”、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者”，同時(shí)也是全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)、中國(guó)青年科技獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀科技工作者、霍英東青年教師基金獲得者，李道亮的研究成就極為亮眼。面對(duì)幾乎“大滿貫”的成績(jī)，李道亮最直接的感受就是——功到自然成。這位博士畢業(yè)4年后即獲正教授職務(wù)、扎根農(nóng)業(yè)研究大半生的專(zhuān)家堅(jiān)信，只要踏踏實(shí)實(shí)地奮斗，夢(mèng)想就可以實(shí)現(xiàn)。

結(jié)合對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)及自身的研究成果，李道亮形成了一套自己對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)的判斷，并將其記錄在“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化三部曲”系列書(shū)籍中。在“三部曲”之一的《未來(lái)農(nóng)場(chǎng)》一書(shū)中，他闡述了自己對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)未來(lái)數(shù)十年發(fā)展的思考，并對(duì)未來(lái)農(nóng)場(chǎng)做出了描繪：從生產(chǎn)手段上來(lái)說(shuō)，未來(lái)農(nóng)場(chǎng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)“四化”，即高度自動(dòng)化、高度技術(shù)化、高度機(jī)械化、高度數(shù)字化，是包含生物技術(shù)、裝備技術(shù)、信息技術(shù)、農(nóng)藝結(jié)合的高度技術(shù)集成體;從經(jīng)營(yíng)方式來(lái)說(shuō)，其顯著特征是集約化、規(guī)?；?、品牌化、標(biāo)準(zhǔn)化;從最終的結(jié)果來(lái)說(shuō)，未來(lái)農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的效應(yīng)必將符合生態(tài)化、歷史化的進(jìn)程，這將是中國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)、農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)民的發(fā)展方向。

生于斯，長(zhǎng)于斯，農(nóng)家子弟李道亮更能理解農(nóng)業(yè)改革的迫切性：“我國(guó)的勞動(dòng)生產(chǎn)率太低了，差不多是發(fā)達(dá)國(guó)家水平的1/20，這種勞動(dòng)現(xiàn)狀不能忽視?！痹谒磥?lái)，自2018年開(kāi)始大力實(shí)施的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，究其根本是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)振興。在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，李道亮希望用自己的所學(xué)、所研、所想來(lái)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，用自己的規(guī)劃、戰(zhàn)略、著作、技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)解放人力，并為未來(lái)農(nóng)民和農(nóng)場(chǎng)如何構(gòu)建這一重大問(wèn)題提供解決方案，這樣才算無(wú)愧于國(guó)家對(duì)自己的培養(yǎng)和信任?！皞b之大者，為國(guó)為民。”這位年少時(shí)鐘情武俠故事的科學(xué)家，仍?shī)^斗在踐行初心的道路上，奮力譜寫(xiě)中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的新篇章。