加拿大聯(lián)邦政府預(yù)測與策劃組織Policy Horizons Canada與Envisioning的未來學(xué)家和數(shù)據(jù)可視化專家米歇爾扎帕(Michelle Zappa)合作發(fā)表了一份題為《metaScan 3：新興技術(shù)與相關(guān)信息圖》的報告，我們從報告中提取出15項即將改變世界的新農(nóng)業(yè)技術(shù)，以饗讀者。
下列技術(shù)都跟農(nóng)業(yè)和自然生產(chǎn)有關(guān)，分為感應(yīng)器、食物、自動化和工程技術(shù)四類。
感應(yīng)器可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的實時可追溯性，并且協(xié)助分析農(nóng)作物、家畜和農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的狀態(tài)。
食物可以直接受益于基因重組技術(shù)，或許有一天人類可以直接在試驗室里生產(chǎn)出肉制品。
自動化技術(shù)也對農(nóng)業(yè)有很大幫助，它可以通過大規(guī)模機器人和微型機器人對農(nóng)作物進行工廠級檢查和維護。
工程技術(shù)則包含各種與農(nóng)業(yè)有關(guān)的新技術(shù)、新工具和經(jīng)濟新領(lǐng)域。其中最有趣的是合成生物技術(shù)，它可以通過高效重組單細(xì)胞生命來獲得燃料，副產(chǎn)品還可用于有機化學(xué)和智能設(shè)備。
一、感應(yīng)器
1、 空氣與土壤感應(yīng)器：這些感應(yīng)器可為自動化農(nóng)業(yè)提供根本性增補，實時了解農(nóng)林或水源的現(xiàn)狀。2013年已在科研中實現(xiàn)，預(yù)計到2015年才能成為主流技術(shù)并普遍推廣。
2、 設(shè)備遠(yuǎn)程信息處理：讓機械設(shè)備比如拖拉機在快要出現(xiàn)故障時提前向機械師發(fā)出警報。2013年已在科研中實現(xiàn)，預(yù)計到2016年才能成為主流技術(shù)，到2017年才能普遍推廣。
3、 家畜生物識別技術(shù)：整合GPS、RFID和生物識別技術(shù)的頸圈可以自動識別和實時傳輸關(guān)于家畜的重要信息。預(yù)計到2017年才能在科研中實現(xiàn)，到2020年才能成為主流技術(shù)并普遍推廣。
4、 農(nóng)作物感應(yīng)器：不管土地肥沃程度如何，都可以利用高分辨率農(nóng)作物感應(yīng)器檢測出需要施肥的數(shù)量。光學(xué)感應(yīng)器或無人機可以利用遠(yuǎn)紅外線技術(shù)檢測田里的農(nóng)作物的健康狀態(tài)。預(yù)計到2015年才能在科研中實現(xiàn)，到2018年才能成為主流技術(shù)，到2019年才能普遍推廣。
5、 基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)感應(yīng)器：可被用于監(jiān)測建筑物、橋梁、工廠、農(nóng)舍和其他基礎(chǔ)設(shè)施的震動和材料狀況。配合智能網(wǎng)絡(luò)使用，這種感應(yīng)器就能將關(guān)鍵信息反饋給相關(guān)的維護人員或機器人。預(yù)計到2021年才能在科研中實現(xiàn)，到2025年才能成為主流技術(shù)，到2027年才能普遍推廣。
二、食物
6、 基因食品：基因技術(shù)可以創(chuàng)造出全新的動物和植物食材，以更好地滿足生物學(xué)和生理學(xué)的需求?；蚴称放c基因改良食品不同，它是徹底從無到有的創(chuàng)造。預(yù)計到2016年才能在科研中實現(xiàn)，到2021年才能成為主流技術(shù)，到2022年才能普遍推廣。
7、 培養(yǎng)肉：或被稱為試管肉，它指的是并非來自活體動物的肉制品。目前已有不少科研項目正在進行培養(yǎng)肉的試驗，但迄今為止還沒有生產(chǎn)出能夠供大眾消費的培養(yǎng)肉。預(yù)計到2017年才能在科研中實現(xiàn)，到2024年才能成為主流技術(shù)，到2027年才能普遍推廣。
三、自動化技術(shù)
8、 變速收割控制：未來的收割控制技術(shù)是在現(xiàn)有的地理定位技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而成，它可以通過減少重疊播種來節(jié)省種子、礦物質(zhì)、肥料和除草劑。根據(jù)需要播種的土地的形狀、生產(chǎn)力水平制定出具體的播種方案，然后就可以利用拖拉機或農(nóng)業(yè)機器人在土地的不同位置因地制宜地進行播種。2013年已在科研中實現(xiàn)，預(yù)計到2014年才能成為主流技術(shù)，到2016年才能普遍推廣。
9、 快速迭代選擇育種：這是下一代選擇育種技術(shù)，它可以對育種的最終結(jié)果進行量化分析，然后從算法角度提供改良建議。預(yù)計到2014年才能在科研中實現(xiàn)，到2017年才能成為主流技術(shù)和普遍推廣。
10、 農(nóng)業(yè)機器人：常被用于自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比如收獲、摘果、犁地、土壤養(yǎng)護、除草、耕種、灌溉等。預(yù)計到2018年才能在科研中實現(xiàn)，到2020年才能成為主流技術(shù)，到2021年才能普遍推廣。
11、 精細(xì)農(nóng)業(yè)：根據(jù)對田間各種變化因素的監(jiān)測結(jié)果對耕種進行管理。利用衛(wèi)星圖像和先進的感應(yīng)器，農(nóng)場主就可以優(yōu)化耕種回報，同時還能節(jié)省大量的資源。進一步了解農(nóng)作物的變異性、與地理位置有關(guān)的天氣資料和精準(zhǔn)的感應(yīng)器可以改善自動化決策和完善耕種技術(shù)。預(yù)計到2019年才能在科研中實現(xiàn)，到2023年才能成為主流技術(shù)，到2024年才能普遍推廣。
12、 機械化農(nóng)場群落：假設(shè)數(shù)十個甚至上百個農(nóng)業(yè)機器人與成千上萬個微小的感應(yīng)器結(jié)合在一起，就能組成一個機械化農(nóng)場群落，它可以在無需人工操作的情況下自動監(jiān)測、預(yù)測、培育和從土地里提取農(nóng)作物。預(yù)計到2023年才能在科研中實現(xiàn)，到2026年才能成為主流技術(shù)和普遍推廣。
四、工程技術(shù)
13、 封閉式生態(tài)系統(tǒng)：無需與外界進行物質(zhì)交換的生態(tài)系統(tǒng)。從理論上來說，這種封閉式生態(tài)系統(tǒng)可以將廢物轉(zhuǎn)化為氧氣、食物和水以維持系統(tǒng)內(nèi)的生命體存活。這樣的系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了，但是由于技術(shù)上的限制，那些封閉式生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模還比較小。預(yù)計到2015年才能在科研中實現(xiàn)，到2020年才能成為主流技術(shù)，到2021年才能普遍推廣。
14、 合成生物學(xué)：合成生物學(xué)涉及到利用標(biāo)準(zhǔn)化組件對生物學(xué)進行編程，就象如今的計算機利用標(biāo)準(zhǔn)化資源庫進行編程一樣。合成生物學(xué)將在現(xiàn)有的生物技術(shù)基礎(chǔ)上進行大規(guī)模創(chuàng)新和拓展，最終目標(biāo)是讓人類能夠設(shè)計、建造和修復(fù)各種技術(shù)支持的生物系統(tǒng)。2013年已在科研中實現(xiàn)，預(yù)計到2023年才能成為主流技術(shù)，到2024年才能普遍推廣。
15、 垂直農(nóng)業(yè)：這是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的自然發(fā)展方向之一。垂直農(nóng)業(yè)可以在專用或多功能摩天大樓里種植植物或養(yǎng)動物。利用類似于溫室的技術(shù)，垂直農(nóng)業(yè)可以利用節(jié)能燈模擬自然光。垂直農(nóng)業(yè)有很多的優(yōu)勢，包括全年種植農(nóng)作物、不受天氣影響、實現(xiàn)城市食物自給自足和降低運輸成本。預(yù)計到2023年才能在科研中實現(xiàn)，到2027年才能成為主流技術(shù)和普遍推廣。
