AI如何助力农业革命中的粮食系统改善

Let’s build a food system that’s smarter, fairer and more resilient.
Let’s build a food system that’s smarter, fairer and more resilient.Image: BeeHero
本内容由人工智能自动翻译。
  • 气候变化、地缘政治不稳定以及人口快速增长,正给全球粮食系统带来压力。

  • 人工智能有助于推动农业形成一种全新的运行体系:数据驱动、适应性强,并且契合我们当今所处的世界。

  • 新一轮农业革命在新兴技术的推动下,有助于构建更智能、更公平且更具韧性的粮食系统。

全球粮食系统正承受前所未有的压力。气候变化、地缘政治不稳定和人口快速增长交织在一起,形成了一场完美风暴。与此同时,农业——这一世界上最古老的职业之一——在很大程度上仍依赖于根植于20世纪的方法和思维模式。

这种脱节已变得无法忽视。如今,农民正面临更长的干旱、不稳定的降雨、难以预测的病虫害模式以及不断上涨的投入成本。而且,风险不仅关乎农业,更关乎生存。农业不只是养活人类,它还支撑着和平、经济稳定以及社区繁荣发展的能力。

我们需要为农业打造一种新的运行体系——数据驱动、适应性强,并且契合我们当今所处的世界。人工智能可以成为这场变革的核心。

气候变化为何对农业构成叠加威胁

气候变化并非遥远未来的抽象风险,它已在全球范围内重塑农业。更长的旱季、突如其来的洪涝和更高的气温,正在损害产量并破坏作物的生长周期。2024年,全球自然灾害造成的经济损失达到4170亿美元,其中农业是受冲击最严重的行业之一。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测,若排放量持续居高不下,到2030年,玉米产量——这一作物是数十亿人的主食——在世界部分地区可能下降高达24%。

帮助农民投资气候友好型农业的四种方法
帮助农民投资气候友好型农业的四种方法
04:24

但损害不仅限于农作物。随着气温变化,病虫害也随之改变。加利福尼亚的农民报告称,出现了红叶斑病——此前在当地气候条件下较为罕见——而澳大利亚正面临新的病毒威胁,这些威胁在十年前当地并不存在。每年都有新的病原体和昆虫跨越边界,进入新的地理区域,带来相互关联、层层叠加且缺乏应对先例的挑战。

小农户生产了全球高达三分之一的粮食,他们尤其脆弱。若缺乏应对变化的工具或资金,他们可能被排除在日益脆弱且分配不均的粮食系统之外。

AI如何推动新一轮农业革命

这正是人工智能可以改变局面的地方。一旦与正确的数据相结合,人工智能便成为一种强大工具,能够让农业从被动应对转向更具预测性。

如今,人工智能系统可以监测作物,及时发现胁迫的早期迹象、病害或病虫害暴发,且比人类肉眼察觉这些问题早数周。它们可以绘制热点区域图、分析天气预报,并精准建议何时何地进行干预。而且,它们会随着时间推移不断学习,每个季节、每个地区都在持续改进。

更重要的是,人工智能可以充当农业的“分布式大脑”。在西班牙发现的一种病害,可以触发对中国或巴西种植者的预警。在一个地区测试有效的方法,可以即时推荐给另一个地区。通过这种方式,人工智能使农业知识得以普及——它并非取代人类专业知识,而是将其规模化。

在Fermata,我们发现基于人工智能的病虫害检测比传统人工巡查最多可提前3至5周。在巴西,粉虱侵害问题日益受到关注,我们的模型帮助种植者更早发现问题,并更有效地进行干预。

这一切之所以可能,得益于我们的跨区域学习:通过在西班牙和加拿大的粉虱数据上训练人工智能模型——这两个地区与该害虫打交道已有数十年——我们能够在威胁刚刚出现的地区实现更快速、更精准的检测。

通过数据驱动的洞察赋能农民

但仅靠技术还不够。我们必须让技术真正服务于那些实际种植我们粮食的人。

大多数农民仍然依靠经验直觉或零散的数据做决策。这并非因为他们缺乏专业知识,而是因为他们可用的工具往往价格昂贵、操作复杂,或与其实际情况脱节。

如果人工智能的落地充分考虑农民的需求,它就能发挥作用。人工智能工具可以指导何时灌溉、施肥或释放益虫。它们可以减少浪费、节省劳动力,并帮助农民满足可持续发展标准。但这些工具必须在设计上做到简便、可扩展且价格可负担——在资源受限的环境中尤其如此。

这些太阳能传感器可以让咖啡树发出声音
这些太阳能传感器可以让咖啡树发出声音
02:01

一个有力的案例是BeeHero,该公司利用蜂箱内传感器和人工智能优化授粉,并通过简单、便于农民使用的界面提供洞察。其即插即用模式促成了快速普及,目前全球已有超过30万个蜂箱接受监测。这清楚地表明,人工智能既可以高效,又易于使用。

数字包容至关重要。如果我们真心希望让农业更具韧性,那么人工智能就必须做到可及,而非排他。

构建具有韧性的农业系统

实现这一转型不仅是技术挑战——更是一项系统性挑战。而这一切始于基础设施。

许多农村地区仍缺乏可靠的互联网接入或数字素养支持,这使人工智能的部署几乎无法实现。政府和私营部门需要投资于网络连接和培训,而不仅仅是软件。

公私合作对于确保人工智能工具能够反映多样的地理环境、作物类型和种植者需求至关重要。这包括提供本地化的语言支持、离线功能,以及不会将小农户排除在外的商业模式。

世界银行的一项研究考察了西非的数字咨询服务,记录了政府、电信运营商与非政府组织之间的合作如何通过短信、语音和广播提供个性化的天气与作物建议。尽管这些系统尚未采用人工智能,但它们为低资源环境中可扩展的数据驱动工具奠定了关键基础。

我们还需要支持开放数据、公平技术标准以及以农民为中心的创新的政策框架。否则,我们可能会重蹈覆辙,重犯导致当今土地、投入品和市场获取不平等的错误。

人工智能与农业的融合,提供了最强大却常被忽视的机遇之一,可同时应对气候变化、粮食安全和农村不平等问题。

但时间正在流逝。我们每等待一个季节,就会有更多作物遭受损失,更多农民受到挤压,更多社区落于人后。我们不能仅将此视为一个行业性问题。农业是根本性的——关系到从健康、教育到全球稳定与和平的方方面面。

让我们构建一个更智能、更公平且更具韧性的粮食系统。不仅着眼于产量,更着眼于人。不仅追求利润,更守护地球。新一轮农业革命并非尚未到来——它已经在进行之中。是时候由我们来引领它了。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。