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2022世界杯预选赛赛程巴西队(www.9cx.net):是乌托邦照样生态杀手?农业机械人可能使人类陷入意外的灾难

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图 | 2021年4月宣布的激光除草机械人(Carbon Robotics)

文丨学术头条,作者丨刘芳,编审丨王新凯

绿色丰沃的野外中,涓涓流水陪同着昆虫的啁啾。这边,由绿色能源驱动的采摘机械人正在战战兢兢地摘下最新鲜的甜橙,而天空中的无人机在播撒绿色有机生物农药。这样的场景已经不仅仅存在于科幻小说里了,农业机械人的生长让许多人对未来拥有美妙的想象。

但德国霍亨海姆大学(University of Hohenheim)的农业经济学家 Thomas Daum 以为, 科技自己并不能决议农业生态的未来,相反,我们正站在历史的十字路口。

从手艺的角度来看,农业机械人既可能让人类实现农业乌托邦,也有可能带来生态灾难。若是没有足够的政策指导,若是我们现在还不讨论这个问题的话,那人类很有可能会在意想不到的情形下陷入灾难场景。”

7月13日,Thomas Daum 以 Farm robots: ecological utopia or dystopia? 为题在《生态与进化趋势》( Trends in Ecology&Evolution ) 期刊上揭晓最新文章。

(泉源:Trends in Ecology & Evolution)

文章示意,在农业乌托邦的天下里,小型机械人可以辅助珍爱生物多样性和应对天气转变。但在反乌托邦式的环境灾难中,大型耗能机械人或将通过重型机械和有害化学品永远改变我们耕作了千年的土地。因此我们需要对农业机械人手艺举行反思,并就其对环境的影响睁开政策讨论和回应,以确保农业机械人能以人为本,并为地球的未来护航。

农业机械人带来的美妙乌托邦

Thomas Daum 以为,农业机械人是农业4.0的主要组成部门。而农业4.0涵盖的一系列新兴手艺,如机械人、人工智能、基因手艺和纳米手艺等又被称为第四次农业革命。

简朴来说,农业机械人是一种新型智能农业机械,能够行使多传感器融合、自动控制等手艺,让自然环境下作业的农业装备实现自动化、智能化生产。

从大类上来看,农业机械人包罗大田作业机械人、温室机械人、林业农业机械人、畜牧农业机械人、水产农业机械人等。对照有趣的案例有澳大利亚UTS发现的“剃羊毛”机械人,法国的葡萄莳植 Wall-Ye 机械人,德国 BoniRob 模块式机械人,美国 Abundant Robotics 研发的苹果采摘机械人,Carbon Robotics 开发的激光除草机械人,西班牙 Agrobot 开发的全自动草莓收割机械人等等。

在农业乌托邦的场景下,种种机械人可以在田间举行全天候劳动。小型机械人在野外里飞翔,一些在播种,另一些在除草或修剪树篱。农业不再受到麋集型劳动力的限制,农业机械人可以用农业-森林-牧场的综合方式,将粮食作物、水果和蔬菜以及树木和动物等多种生态模式完善地整合在一起。

由于麋集型劳动力的削减会降低成本,小型农场的农民可以互助购置机械人,甚至使用优步( Uber ) 式的农业机械人共享平台。大片的矩形耕地不再具有绝对优势,小型机械人可以实现小面积细腻耕作。另一方面,小型农业机械人的使用削减了对土壤的压力,生态耕作措施可以阻止土壤退化和流失。

同样是在乌托邦的场景下,智能的农业机械人不再用除草剂,而是使用外科式机械锄头或激光除草。总而言之,小型农业机械人的使用将使农场植物将加倍多样化,土壤将加倍富含养分。由于使用无公害生物农药和激光除草,周围的水、昆虫种群和土壤细菌也会更康健。有机作物的产量将会更高,农业的环境足迹将会显著显著削减。

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图 | 农业机械人带来的生态乌托邦(泉源:论文)

Thomas Daum 指出,小型农业机械人带来的起劲影响并不局限于环境,通俗人也会因此受益:“在农业乌托邦的场景下,我们不仅仅生产谷类作物,而且会生产更多水果和蔬菜,它们的相对价钱会显著下降,以是人们可以买得起更多的康健食物。”

反乌托邦的生态灾难

这样美妙的畅想使人心潮汹涌。但 Thomas Daum 以为,根据现在的趋势来看,反乌托邦的生态灾难同样有可能发生。在这种情形下,大型且手艺粗拙的农业机械人将摧毁本已懦弱的农业环境,几种单一的农作物将占有主导职位,伟大的栅栏会将人、农场和野生动物相互隔离。

由于机械人在纪律性和重复的环境中事情效果最好,以是人类很有可能会为了顺应机械人的事情而削减农场的景观多样性。出于同样的缘故原由,机械人还可能触发农业的绝对尺度化。好比为了利便机械人采摘西红柿,人们可能可能会研发更结实的西红柿以削减机械应力,甚至最终只莳植方形西红柿。

在一些区域,一旦机械人让播撒杀农药的成本下降,人们可能会最先使用更多的杀虫剂。Thomas Daum 以为,家庭农场不太可能在反乌托邦的情形下生计下来,只有大型制造商才有经济实力对大片土地和大型机械举行统一化治理。

图 | 农业机械人带来的生态反乌托邦(泉源:论文)

实现农业乌托邦的政策建议

用农业机械人保持生态多样化、提高土壤质量和播撒绿色无公害农药是实现生态乌托邦的三概略素。

Thomas Daum 指出,在欧洲、亚洲和非洲的部门区域有许多小型农场,这给行使小型机械人实现生态乌托邦场景带来了可能。但美国、俄罗斯、澳大利亚和巴西等国的情形更具挑战。历史上这些国家一直由大规模农场占主导,生产作物也主要为低价值谷物和油籽等。在这种情形下,用小型机械完成脱粒玉米等能源麋集型义务在经济效率上并不合算。

他说:“虽然在美国俄罗斯等国家普及小型机械人更具挑战性,但通过差异类型机械人的夹杂使用,我们也可以实现农林间作分块耕作等,从而走向农业乌托邦。一旦有更多类型的机械人能够完成以这些目的为导向的义务,以前回报较低的做法也会变得有利可图。”

图 | Agrobot 草莓收割机械人(泉源:Agrobot )

固然要做到这一点,需要现在就接纳行动。Thomas Daum 指出,虽然像激光除草等机械人这样的生态机械人被已经开发并将普遍使用,但仍需要个更多资金流向机械学习和人工智能的其他方面,才气开发出足够智能的机械人,以顺应庞大的农场系统。除了机械人所需的科研资金以外,农业乌托邦的实现还需要专业人才将大数据剖析、人工智能、工程学、农学和生态学等专业知识充实整合,由于农业4.0不能能靠单一学科的知识实现。

最后,政策上的指导将对实现农业乌托邦起到要害作用,可以接纳津贴、律例或税收的形式。Thomas Daum 示意:“在欧盟,农民增添农业景观多样性时就能拿到津贴,好比在他们的农场上增种树木或引入河流。”

对 Thomas Daum 来说,我们正站在农业未来的十字路口,甚至陷入反乌托邦式的生态灾难还更容易些。然则实现美妙愿景并不是不能能的,只要人们起劲开启对话,睁开思索,也许不久的未来农业机械人将解放劳动力,并还给人类一片绿水蓝天。

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