【特别专访】智能农场研发事业团团长孙正益专访

 

面对气候危机与农业人口减少这两大前所未有的生存课题，我国农业的突破口在于‘技术（Tech）’。智能农场研发事业团（以下简称“事业团”）作为打破部门壁垒的多部门联合项目控制塔，持续推动韩国智能农场R&D从以单项技术开发为主，向以现场实证和产业化为中心的综合体系实现重大转型。通过对智能农场研发事业团团长孙正益（首尔大学名誉教授）的深度专访，本报呈现了K-智能农场所达到的技术高点、其全球竞争力，以及人类与人工智能（AI）共存的未来农业蓝图。

智能农场研发事业团于2020年获批成立，并自2021年起正式开展工作。迄今为止，最核心的成果是什么？
“最核心的成果，是将原本停留在单项技术开发层面的智能农场R&D，转变为以现场实证和产业化为中心的一体化体系。通过第一阶段项目，我们 확보了‘出口型高温高湿智能温室成套方案’（获产业奖项）、‘选择性透光太阳能电池’（入选2024年国家研发优秀成果100强）等源头技术，并通过‘畜牧省力化机器人’实现了约18亿韩元的现场销售额。
目前在第二阶段，我们正在开发数字孪生、基于生成式AI的作物与畜禽管理、农作业机器人等下一代技术。尤其是，我们构建了‘韩式智能农场综合平台（KoSToP）’，将所有这些智能农场研究成果（大数据、AI模型等）集中到一处，以便用于各类项目、产业化研究以及新的研发工作。这是我国农业基于AI实现跃升的最大基础。”

作为韩式智能农场模型的K-Farm，在全球市场上的差异化优势是什么？事业团为此做了哪些努力？
“核心竞争力在于‘K-Farm成套模式’。它不是单纯出售技术，而是根据当地气候，将设施、设备、数据分析和远程管理打包提供。中东和东南亚地区高温高湿，因此本地化优化是必不可少的。
事业团通过‘出口型智能鸡舍K模型实证’课题，与马来西亚当地政府、高校和企业建立合作体系，并对当地环境进行分析和实证。海外拓展的成败不在于‘技术出口’，而在于‘彻底本地化’。我们还将把后续运营人员培训也纳入成套供应之中，以确保可持续竞争力。”

您强调的‘人类与AI的部分自主型协作’，其理想模式是什么？
“当前智能农场技术已进入基于AI的自主阶段（3～4.0），并正在现场部分应用。虽然从技术上看，实现完全不需要人类介入的100%全自主化是可能的，但如果不是特殊用途，就会出现经济性问题。因此，符合农户条件的‘适度自主化’才是更理想的。最理想的共存模式，是让自主机器人不仅替代繁重的体力劳动，也替代那些给农民带来精神压力的工作，从而让人能够愉快地从事农业生产。”

‘数字孪生’和‘合成数据’技术，实际上是如何提升研究效率的？
“为了克服成本和环境方面的限制，我们正在积极利用虚拟空间和生成式AI。代表性的例子是‘利用数字孪生实现温室生产系统商业化’课题，通过该课题，我们构建了与真实温室完全相同的虚拟环境。基于长达60个作期的生长数据，我们在实际栽培前，利用AI模拟器反复验证温度、光照变化对生长和品质的影响。同时，我们还在开发面向番茄、黄瓜、甜椒等作物的‘基于生成式AI的决策平台’，将环境、病虫害和栽培手册整合为一体，从而大幅减少研究中的试错。”

针对企业和农户面临的一大难题——‘数据标准化’，事业团做了哪些努力？
“如果数据结构不同，整合和AI训练就会产生巨大的成本。为了解决这一问题，我们从研究启动阶段就引入了DMP（数据管理计划），并按照指南管理全生命周期。此外，我们还以农林畜产食品部的标准代码为基准，对信息项目进行标准化，以最大化与其他平台的互操作性。
特别是从今年开始，我们正基于Anthropic公开的全球开放协议MCP（Model Context Protocol）对平台进行升级，使生成式AI能够以标准化方式访问数据。通过这一举措，将开启一个生态系统，使企业和研究机构的AI模型能够实时、安全地利用KoSToP的高质量数据。”

即便引入尖端技术，如果现场可及性低，也毫无意义。对于技术扩散和教育，有什么替代方案？
“与技术开发同样重要的是‘培养会使用技术的人’。事业团从2021年至2024年，围绕农业AI、大数据、自动化系统等内容，运营面向需求方的定制化教育项目，培养专业人才。最近，我们还在推进编写‘专业技术书’，系统汇总迄今为止的研究成果、核心技术原理和实际应用案例。这套专业技术书计划于明年之前出版，共20卷，其中畜牧领域10卷、园艺领域10卷。如果这些技术书能够作为产业界、学界、研究一线以及学生的实务指南，那么实验室成果将迅速扩散到农户和企业。”
 

从农户角度看，经济性（ROI）是核心。如果要降低投资成本和维护成本，有什么替代方案？
“根据农食品部《第一次智能农业培育法》，目标是到2029年将智能农场面积提升至全国温室总面积的35%，而农食品部表示，截至2024年底这一比例为16%。同时，全国温室形态中有90%用于蔬菜栽培，而这些蔬菜温室中又有90%是‘塑料单栋温室’结构，因此如果投入高度先进的智能农场技术，就无法实现ROI。为了扩大智能农场普及，智能农场R&D不仅要证明性能提升，还必须同时证明经济性（ROI）。要让智能农场普及政策真正见效，低成本基础上的韩式普及体系必不可少。为此，事业团目前正在对K-Farm模型进行精密的经济性分析（B/C比率、投资回收期、盈亏平衡点等）。基于这些数据，我们计划验证哪些作物与技术组合能够提高收益性并减轻维护负担，并向政府提出面向农户的中长期定制化普及战略。”

城市型垂直农场要具备自生能力，需要哪些商业模式和政策支持？
“城市型垂直农场首先要建立具有明确目的的独立商业模式，例如根据城市消费模式供应新鲜蔬菜、定期向酒店和餐厅供货、小规模生产高端作物、订阅式沙拉等。在政策层面，需要支持城市空置商铺改造费用、租金以及能源成本。此外，如果能够与残障人士、低收入老年群体等社会弱势群体的就业创造相结合，就能同时获得作为社会企业的支持依据和自生能力。”

为克服我国‘四季气候’而开展的节能技术研究，目前进展到什么水平？
“韩国气候酷暑与严寒交替，能源成本负担很大。事业团正通过利用复合热源热泵和高耐久蓄热材料的系统研究，开展实证工作，目标是在实际环境中将能源使用量降低25%以上。同时，我们还在开发‘人工光供应系统自立型模型’，将高输出太阳能模块产生的电力储存在ESS（储能系统）中加以利用。通过融合温室结构、作物生长和AI控制的成套技术，我们将从根本上降低农户的冷暖气费用负担。”

您过去在亚利桑那大学和肯尼迪航天中心从事太空农业研究的经历，对现在有什么影响吗？
“2004年我在亚利桑那担任访问教授期间，曾短期停留于肯尼迪中心，并直接接触了基于封闭生态系统的太空农业研究。这是一个非常特殊的领域，倒不至于动摇我个人的研究哲学本身，但我认为，在不同于地球的极端环境中，关于资源循环利用、可持续性以及植物反应的研究，为高度化的未来生物产业和智能农场技术发展提供了非常有用的思路和反馈。”

多部门联合项目将在2027年结束。后续项目的准备工作进展如何？
“投入巨额预算取得的研究成果，不能在项目结束后只以PDF报告形式留下，或碎片化为单项技术。幸运的是，目前以农林畜产食品部为中心，后续项目规划已经启动。我们必须确保下一代智能农场R&D的连续性，将事业团构建的综合平台‘KoSToP’中积累的实证数据和AI模型，高效衔接到下一代国家和地区项目以及产业化R&D中，并在此基础上加入能够提升全球竞争力的新议题。”

对于缩小技术与现场之间的差距，您有什么建议？您所描绘的未来农业是什么样子？
“农民、学界、产业界和政府必须明确各自角色，在不重复的前提下协调推进短期和长期课题。韩国国土狭小、资源不足，因此最终走向高度化技术农业，是唯一的生存战略。今后随着AI的引入，从技术和经济两个层面看，尖端技术与一线农民之间的差距将迅速缩小。最终，我期待的是一种‘愉快的未来农业’——在人类与AI共存之下，缓解农业从业者的身体和精神压力，同时实现可持续的农村发展。”