李道亮：敢教日月換新天

吳應清

“以前養魚，農民可能凌晨4點就要醒來，到魚塘投食、打氧，現在這些工作，農民躺在被窩里，點點手機就能完成。”這種區別于傳統農民“靠天吃飯”、“唯經驗論”、起早貪黑生產習慣的新型經營模式，正在國家數字漁業創新中心主任李道亮及其團隊的努力下逐步實現。據李道亮介紹，在我國人口結構不斷調整的大背景下，使用機器替代勞動力、填補從業者減少造成的空缺、為農業生產賦能，是中國農業現代化的必由之路。

從“偶然相遇”到“扎根一線”再到“精專研究”，李道亮在農業信息先進感知和智能處理的研究道路上走了20多年，攻堅克難、苦干實干，穿梭在實驗室與田埂之間，他正以自己的方式推動中國農業生產面貌的改變。對他來說，這既是對國家極有價值的事，更是自己一生的追尋方向。

讓“一人能養百噸魚”成為可能

1998年，還在攻讀博士學位的李道亮，偶然地參與到一項名為“魚病診斷專家系統”的國家原“863”項目中。這一集合了各種魚類疾病定名、病癥、病因、防治方法等內容的專家系統，將原本研究農業機械化的李道亮正式引入水產智能化研究的領域中。

到2004年，凝聚了李道亮6年研究心血的魚病診斷專家系統正式投入使用。同年，參與歐盟項目的李道亮先后到訪比利時、挪威、英國等國的農場。在這個過程中，他敏銳地發現：歐洲國家農業現代化程度很高，其軟硬件一體化養殖已形成規模，由此帶來的生產效率和經濟效益極為顯著。這也讓他意識到，在推動中國農業現代化的過程中，僅靠軟件是遠遠不夠的，想要打造適應中國實際情況的嵌入式智能控制系統，養殖系統的硬件“缺口”必須補上。

在充分吸收國外先進經驗的基礎上，沿襲裝備化—數字化—網絡化—智能化的發展道路，李道亮打破了原本“只做一件事”的研究慣例，以傳感器、生長模型、智能機器人及戰略研究“四位一體”的思路，構建團隊全面發展、助力智慧農業的新格局。“四位一體”簡而言之就是要“看得到”“搞得清”“做得快”“走得動”。

“看得到”，其主要依托的對象是養殖水體中的傳感器，具體可細分為監控養殖水體實際情況的環境傳感器、監控魚的各種行為的研究對象識別傳感器，以及對裝備工作狀態進行監測、預警、控制甚至故障維修的監控裝備工作狀態傳感器，可以對水體環境中的數據進行實時收集整理，為后續研究提供一手資料;

“搞得清”，即運用魚、蝦、蟹等水產的生長模型，著重研究算法，并與人工智能、深度學習緊密結合，研究并確定其在不同生長階段所需的營養物質和環境參數，隨后將研究成果運用到實際養殖中，通過“先模擬再優化”的方式，為養殖對象營造最佳的生長環境，以求在最短時間內實現最優的生長量和產量最大化;

“做得快”，即通過如投餌機、增氧機、循環水處理裝備以及魚的分揀、分級、捕獲等智能裝備機器人，在不同水體環境中，起到巡檢真正的魚類的生活狀態并逐步替代人工的作用，為漁場無人化提供可能;

“走得動”，即積極參與到各項國家政策研究的活動中，由同時擔任全國農業農村信息化專家咨詢委員會副主任的李道亮親自帶頭，戰略組已連續牽頭起草了3個農業農村部的農業農村信息化五年發展規劃，制定了多項農業農村信息化行業標準，起草了多項國家農業信息化政策文件，并為計劃的施行推廣提供了許多可行性建議，不斷優化和完善智慧農業的政策環境。

2019年，集合四個方向研究成果的“水產集約化養殖測控技術裝備”為李道亮贏得了國家科學技術進步獎二等獎的榮譽。對于“打頭陣”的傳感器，李道亮綜合考量了成本和精準程度，讓傳感器“有用”且保證普通養殖戶“用得起”。同時重點實現投餌機和增氧機的數字化，通過設定最佳的開關增氧機和投餌時間，形成了針對不同品種的最優化養殖，為養殖戶量身定做通過智能手機實現實時監測、遠程調控的云養殖系統。這一項目，推動了從過去的經驗養殖到數字化養殖的轉變，在實現產量、養殖密度、經濟效益的提高的同時使損耗、風險和勞動強度大幅降低。據評估，借由此項成果，僅螃蟹這一品類，其養殖密度可提高20%左右，用藥量降低60%，每年可綜合節約1500元/畝。經過多年的籌劃和推廣，目前這一項目產品已經遍布國內主要水產養殖省市，擁有9項參數的傳感器產品更是出口到25個國家。從國內到國際，李道亮團隊的成果，正在得到越來越多農民的認可。

在此基礎上，李道亮進一步提出魚菜共生的無人漁場概念，力求在遠程化+數字化技術成熟的條件下，逐步實現無人化的作業方式。廣東南沙正在建設的無人漁場示范基地，即是李道亮的“新戰場”。在這個一期工程共計120畝的池塘里，李道亮要做的，是在沒有任何人進入漁場的情況下，實現由設施、裝備、機械、機器人完成從巡檢、增氧、投餌、日常管理直至收獲的全部作業流程。此外，要兼顧循環經濟，同時做到“既養魚又養菜”，并對生態環境進行有效把控，讓兩者都實現“無添加”式的有機生長。經初步估計，其養殖密度為100kg/m3，預計年產量為300噸魚、180噸菜，僅魚的產量即可達到傳統養殖方法的10倍。與廣州基地同期，江蘇、河南、浙江等地也在同步開展該項工程，據李道亮介紹，未來5年，團隊將會通過技術拓展和實踐，把植物工廠、工廠化養魚、循環水養魚集成為系統高效的體系，為無人漁場真正的市場化全面推廣奠定基礎。

躬身一線打造人才優勢

扎根農業研究數十年，“到一線去”已經成了李道亮工作的第一準則。“研究如果就坐在實驗室里，其實根本無法掌握實際情況。不到一線，實驗做得再好也不過是‘理論數據。”研發過程中遇到的諸多困難，也證實了他的判斷：“以傳感器為例，因為池塘里有很多水生物，很容易形成生物附著。一旦傳感器的頭被藻類或者其他水生物糊死，就無法工作了。我們嘗試過給傳感器加上泵，用水來噴附著物，或者加上自動刷子清洗附著物，有時候螃蟹的螯還會弄壞傳感器的膜，我們還要為傳感器加裝保護罩，才能讓傳感器長期穩定地工作。過去在實驗中，我們并不會考慮設備避雷的問題。但在實際使用中，我們發現雷擊能讓傳感器系統直接失靈，為此我們給傳感器加裝了避雷裝置。在通信方面，水面對電磁波的干擾還是很嚴重的，所以無線傳感網絡的采集器到了水里，就會發現它的頻率需要調整，否則通信完全無效……”類似的“事故”還有很多，這也促使李道亮做出了一個決定：將工作地點從學校里的實驗室搬到現場，針對養殖方式、養殖模式、養殖品種的不同，為當地農戶“就地解決”出現的各類實際問題。

這一觀念同樣被他帶到了團隊建設和教學過程中。李道亮有個不成文的規定：想做他的學生，必須去農村學習實踐半年，以加深對農業和農村的了解。先做人、再做事、最后做學問，這是李道亮一直以來的育人觀點。他引導學生像孫悟空一樣，善于借力提高自己，同時也要像郭靖一樣，開放心態博采眾長。在李道亮看來，學生的彈性是無比巨大的，只要教對方法、給出標準、指明道路，他自己去努力就可以提高。解決問題、處理問題的能力，是他最為看重的。在具體的技術層面，李道亮并不“步步緊逼”，而是指明方向并制定標準，做學生的引路者和把關人，并激勵學生悅納失敗，通過磨煉和失敗使自己成長。在這樣的要求之下，越挫越勇的學生成績斐然，頻頻發表頗具影響力的SCI論文，并研發出了很多有價值的智慧農業產品，其中部分產品已實現轉化落地。李道亮說：“我自己算過，我距離退休還有15年。在15年之后，我能夠培養200個學生。現在已經有學生取得不錯的研究成績，我相信等我退休的時候，會有更多的學生在教學和科研領域發揮光熱。”

僅僅培養人才是遠遠不夠的，李道亮下一步要做的，是打造一個類似航母戰斗群的團隊，將人才優勢轉化為推進現代漁業發展的強大推力。目前，由李道亮牽頭，中國農業大學積極與地方政府展開合作，在廣東、山東和江蘇成立產業院，每年向各產業院輸送30名研究生，并對產業院下轄公司的技術團隊進行指導，構成規模化的專家導師隊伍—研究生隊伍—產業化隊伍科研矩陣，同時大力引進國際化人才，通過產—學—研領域的有效配合，服務于地方經濟和國家戰略。據了解，目前山東煙臺產業院已初具規模，并以海洋牧場為主戰場，產出包括傳感器、通信、浮標、水下機器人等在內的數字化海洋牧場產品，盈利可達千萬級。后續建設的南京高淳產業院和廣東南沙產業院，將會形成1個北京科研總部+3個產業院的模式，通過共享技術、人才、資源和國家視野創新中心的品牌，在未來5年實現長足發展。

基于豐富的人才培養經驗，2020年8月，李道亮被正式任命為中國農業大學國際學院院長。甫一就職，長于“運籌帷幄”的李道亮就為國際學院制訂了一份“十四五”發展規劃，就提高辦學層次、提升合作水平、完善培養體系等內容提出短期目標、近期目標和長期目標，圍繞農學、農業工程學等中國農業大學特長專業繼續深入合作，建立A5+A6國際頂尖高校聯盟，著重培養國際化人才。李道亮說：“之前只是做學問，這次任命是學校給我的一個歷練的機會。從數百人的科學大團隊，到數千人的學院，我要做的事情還有很多。”

“我們的鄉村未來可期”

先后入選教育部新世紀人才、科技部中青年科技領軍人才、農業部杰出科研人才、中共中央組織部“萬人計劃”、教育部“長江學者”，同時也是全國創新爭先獎、中國青年科技獎、全國優秀科技工作者、霍英東青年教師基金獲得者，李道亮的研究成就極為亮眼。面對幾乎“大滿貫”的成績，李道亮最直接的感受就是——功到自然成。這位博士畢業4年后即獲正教授職務、扎根農業研究大半生的專家堅信，只要踏踏實實地奮斗，夢想就可以實現。

結合對發達國家農場的經營經驗及自身的研究成果，李道亮形成了一套自己對中國農業的判斷，并將其記錄在“農業現代化三部曲”系列書籍中。在“三部曲”之一的《未來農場》一書中，他闡述了自己對中國農業未來數十年發展的思考，并對未來農場做出了描繪：從生產手段上來說，未來農場將會實現“四化”，即高度自動化、高度技術化、高度機械化、高度數字化，是包含生物技術、裝備技術、信息技術、農藝結合的高度技術集成體;從經營方式來說，其顯著特征是集約化、規模化、品牌化、標準化;從最終的結果來說，未來農場產生的效應必將符合生態化、歷史化的進程，這將是中國未來農業、農場和農民的發展方向。

生于斯，長于斯，農家子弟李道亮更能理解農業改革的迫切性：“我國的勞動生產率太低了，差不多是發達國家水平的1/20，這種勞動現狀不能忽視。”在他看來，自2018年開始大力實施的鄉村振興戰略，究其根本是要實現產業振興。在智慧農業領域，李道亮希望用自己的所學、所研、所想來引領行業發展，用自己的規劃、戰略、著作、技術和產品來解放人力，并為未來農民和農場如何構建這一重大問題提供解決方案，這樣才算無愧于國家對自己的培養和信任。“俠之大者，為國為民。”這位年少時鐘情武俠故事的科學家，仍奮斗在踐行初心的道路上，奮力譜寫中國智慧農業的新篇章。