「全程农业」中国科学院院士任露泉：仿生学有望助力加快农业机械化步伐

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日前，中国（日照）现代农业装备科技创新峰会举行，期间，中国科学院院士任露泉以“农业全程机械化创新发展的仿生研究”为题对我国现代农业机械的仿生创新发展作了深入分析。
任露泉指出，推进农业全程机械化，要不断深化全程模式创新、全程智能创新、全程仿生创新。其中，仿生创新将是未来的一个新突破点。
全程模式创新是指技术、装备、管理的创新。比如技术领域的自动控制、机器视觉、人工智能等；装备研发方面的机技融合、作业一体化、农机制造等，管理方面的云计算、物联网等。全程智能创新主要是农机加人工智能，即人工智能应用于全程机械化，农机设计和制造的智能化，农机使用和管理的智能化，比如数字设计、绿色设计、集成制造、3D打印、人机交互、逻辑预判、协同互联等。全程仿生创新主要是以提高农业资源全程利用效率为核心，以节地、节水、节肥、节药、节能为目的，以农业资源综合利用的循环经济为重点，开发“资源节约型”和“环境友好型”技术，通过仿生技术创新，提高全程资源综合利用效率。
任露泉说，仿生创新的本质是全程创新、可续创新。仿生理念是人类思维创新和技术发展的孵化器，是人类智慧思维的新增长点，充满原始创新的无限活力，具有可持续发展的强大生命力，对农业全程机械化发展有重要意义。仿生学发展至今，已从最初的学习生物、模拟生物，发展到了研制仿生制品，已成为发展速度最快、活力最强、应用最广的新兴交叉学科之一。
报告中，任露泉对仿生技术在当前现代农业领域的实践应用作了介绍。他表示，当前主要有研发耐磨减阻、节能降噪、高效精耕、防缠减粘、智能感知、降损节材、霉变防治等全程机械化发展关键技术。比如仿生耐磨的耕作机械触土部件，仿生减阻的收获机械采摘部件，仿生降噪的植保机械迷雾叶片，仿生防缠的玉米收获机械割台等。“这些都是目前现代农业装备中对仿生技术的创新、应用。”
任露泉还举例介绍了仿生电渗挖掘机械，静电种子处理机械、播种仿生机镇压辊、仿生柔性载运机械、仿生碎茬旋耕机械、仿生玉米秸秆处理机械、保护性循环耕作仿生机械等多个农业产前、产中、产后的仿生创新实践产品。如，静电种子处理机械，其原理是根据生物自适应原理，运用主动仿生理论，对种子施加短时高压静电场，使其静电环境发生短时激变，获得提高种子活力和抗性的一条新途径；播种仿生机镇压辊，其仿生依据是土壤动物（如穿山甲）动态非光滑拖附原理，设计原理是柔形相似、柔层薄轻、柔度适宜、柔动充分，创新过程就是从观察、研究现象，到了解其运作机制，再到设计、制作，最终形成产品。
“仿生学与农业产前、产中、产后农机及其关键零部件的有机融合，已产生明显效果，这种融合越紧密，农机仿生创新成效就越显著。”任露泉说，农业全程机械化是农业机械化的重中之重，关系到整个农业现代化进程。加快全程机械化，还需要深化模式创新、智能创新、仿生创新。仿生学有望助力加快农业全程机械化的步伐，潜力巨大、前景广阔，将会为农机事业的创新发展注入新活力。（记者 刘梅梅）