區塊鏈技術在農業領域的應用現狀與展望

魏翀

摘要：區塊鏈技術已成為當下最受關注的信息技術，但相關研究探索仍處于起步階段，特別是基于農業實踐的研究幾乎為零，所以對區塊鏈在農業領域的應用研究還處于展望階段，許多文章缺少案例分析和數據支撐。區塊鏈作為產業底層技術創新，在農業現代化實踐中應用落地，還需要政策、產業、研究的有機結合和相互推動。

關鍵詞：農業現代化;區域鏈技術;應用;發展

一、選題背景

當前，大數據、云計算、物聯網、人工智能、區塊鏈等新技術不斷涌現，正深刻改變著人類的生產和生活方式。《全國農業現代化規劃（2016-2020年）》中指出，要推進信息化與農業深度融合。區塊鏈作為一項顛覆性技術，有望成為全球技術創新和模式創新的“策源地”，推動包括農業現代化在內的各個領域深度變革。

在農業領域，已有不少國內外公司開始試水將這一新技術應用于金融、保險、食品安全等各個環節。2016年，眾安保險將區塊鏈技術引入農業保險;2017年，中國農業銀行上線基于區塊鏈的涉農互聯網電商融資系統;2017年，工商銀行在貴州探索應用區塊鏈創新扶貧金融服務;2017年，遼寧省農科院建設面向綠色有機農業體系的區塊鏈專有云及農業種植管理計劃。與此同時，沃爾瑪食品供應鏈項目、智鏈科技的北大荒優質大米溯源項目、眾安科技步步雞養殖項目等應用項目層出不窮，為糧食安全、食品安全、農業信貸等許多制約農業發展的現實問題提供了新的解決方案。但需要看到的是，這些探索仍處于起步階段，模式尚未成熟，效果仍未顯現，相關政策仍需規范。

近年來，浚縣以鶴壁市打造全國首批農業農村信息化示范基地為契機，大力推進農業現代化發展，已取得良好效果，鄉三級農業信息網絡基本建成，依托浚縣互聯網+三農運營服務中心，村村設立了農業信息點，鄉鎮通寬帶比例達到了100%，行政村通寬帶比例達到了75%，農業龍頭企業、農民專業合作社、種糧大戶、農民經紀人等實現了網絡全覆蓋。《浚縣推進四優四化工作提升農業現代化水平實施方案（2017-2018年）》顯示，到2018年，要基本實現全縣農業數據標準化采集和互聯互通，形成科學的農業大數據采集、存儲、共享、應用機制。應該說，區塊鏈技術在浚縣農業現代化進程中前景廣闊。

二、研究意義

（一）理論意義

農業信息化即農業現代化的重要手段，也是農業現代化進程中更高級的發展階段，區塊鏈技術已成為當下最受關注的信息技術，但相關研究探索仍處于起步階段，特別是基于農業實踐的研究幾乎為零，以區塊鏈技術在農業現代化進程中的實際推廣應用為主要方向，在一定程度上彌補了相關研究領域的空白。

（二）現實意義

近年來，區塊鏈技術作為信息技術的代表開始被嘗試運用于各個領域，特別是其公開透明、可追溯的技術特性，對提高農產品的產量和質量、促進農產品流通、破解農業金融信貸難題，加快我國農業現代化進程有著重要意義。但相比其他領域，農業對新技術的感知應用相對遲緩，農村的信息化水平普遍較低，許多農業從業者對區塊鏈這一新技術并不了解，系統歸納提煉出區塊鏈應用模式，并基于具體區域分析實踐中的挑戰對策，有助于這一新技術服務農業現代化發展需求，加快在實踐中的推廣和應用。

三、文獻綜述

（一）國外研究現狀

作為比特幣底層支撐技術之一的區塊鏈概念源于Satoshi Nakamoto中本聰（2008）在比特幣論壇發表的一篇奠基性論文《Bitcoin：A peer-to-peer electroniccash system》，即《比特幣：一種點對點的電子現金系統》。此后，不同的學者基于不同的學科背景或視角對區塊鏈的概念和特征進行了闡述。美國學者Melanie Swan（2015）認為，區塊鏈技術是一種公開透明的、去中心化的數據庫。美國著名雜志《The Economist》（2016）認為，區塊鏈本質是一種類似于HTFP協議的互聯網協議，是一種可以在無第三方監督的狀態下建立彼此信任的技術手段。Buterin v.（2014）認為，區塊鏈技術的特點在于其安全性，理論上超過51%以上的節點同時修改一個數據，才能達到篡改的目的。

還有一些研究將視野投向對這一技術應用的展望，英國政府首席科學顧問報告——《分布式賬本：超越區塊鏈》（2016）中指出，區塊鏈技術能夠為多種形式的服務提供新型的信任機制，能夠為英國的金融市場、供應鏈、福利管理、土地所有權登記乃至英國國民健康保健制度等領域帶來極大的好處。

（二）國內研究現狀

1、區塊鏈的概念與類型。在國家工信部發布的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》中，對區塊鏈做了如下闡述：區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。越來越多的學者用更通俗的方式對區塊鏈進行了闡述，鄭熙（2017）認為：區塊鏈作為比特幣的底層技術，是一個分布式賬本，通過去中心化、去信任的方式集體維護一個可靠數據的技術方案;孫志國（2016）描述區塊鏈是比特幣的一項關鍵技術，它像一個數據庫賬本，安全記錄所有比特幣交易信息。還有不少學者對這一專業領域的技術進行了通俗的舉例說明。國內首開區塊鏈專業的大學——浙江大學計算機學院計算機軟件研究所副所長、互聯網金融研究院副院長楊小虎（2018）舉例說：“比如，一個擁有500人的微信群，小A發了一條‘明天晚上我請大家吃飯的消息。緊接著，群內其他人都知道了這條消息。隨后，小A在個人手機上把這條信息刪掉了。但是，微信群內的其他499人的微信中都仍然保留著這條信息。于是，小A就無法抵賴和更改明天晚上請大家吃飯的承諾。分布式賬本的原理就是參與各方都是維護一個賬本，這個賬本不可以更改。要實現這個原理，就需要區塊鏈作為底層技術。”盡管各種表述不盡相同，但大家已對區塊鏈有了相對統一的認識，王進（2017）概括為“去中心化”“藏證于民”的體系，就是“區塊鏈”。在分類方面，針對其開放范圍的不同，《區塊鏈：定義未來金融與經濟新格局》（2016）一書中將區塊鏈分為公有區塊鏈：任何人都可以參與其共識過程;行業區塊鏈：由某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人，其他任何人可以通過該區塊鏈開放的API進行限定查詢;私有區塊鏈：僅僅使用區塊鏈的總賬技術進行記賬，可以是一個公司，也可以是個人。

2、區塊鏈的特征與優勢。李惠鈺（2016）認為，區塊鏈就是利用計算機程序在全網記錄所有交易信息的“公開大賬本”。梳理文獻資料可以看出，區塊鏈不同于其他數據存儲交互技術的核心是去中心化，《區塊鏈技術進階與實戰》（2018）一書認為，基于分布式存儲數據，而沒有某個中心進行集中管理，某一節點受到攻擊和篡改不會影響整個網絡的健康運作，這一模式使其天然包含了透明性與可追溯性。《區塊鏈技術在農業領域中的應用前景與挑戰分析》（2017）一文將其特點歸納為：第一，去中心化。第二，自治性。第三，安全可靠性。第四，公開透明性。

3、區塊鏈在農業中的實踐應用。中小涉農企業在無抵押無擔保的情況下，憑借自己在電商平臺交易數據形成的信用，在線申請并使用了互聯網信貸服務，極大提升了客戶的金融普惠幸福感。2017年12月，沃爾瑪、京東、IBM、清華大學電子商務交易技術國家工程實驗室共同宣布成立中國首個安全食品區塊鏈溯源聯盟，旨在通過區塊鏈技術進一步加強食品追蹤、可追溯性和安全性的合作。業界的實踐探索正密集展開，學界對區塊鏈在農業領域的應用也開展了前瞻性的研究。《區塊鏈、物聯網與智慧農業》《區塊鏈技術在農業領域中的應用前景與挑戰分析》《區塊鏈在農業中的6大應用場景與挑戰》《農業區塊鏈：成長的良機與待解的障礙》等文章對區塊鏈在農業中的應用進行了歸納，主要集中以下幾個方面：（1）物聯網應用。（2）大數據應用。（3）農業金融應用。（4）農業保險應用。農業保險和區塊鏈的結合能夠在農業產權交易、農業知識產權維護方面得到進一步拓展發展，并在保證保險安全的情況下簡化農業保險操作流程。（5）供應鏈應用。供應鏈是農產品從加工到生產、從生產到銷售、從原料到成品、從成品到銷售等的一系列過程。區塊鏈和供應鏈管理的結合能夠以分賬的形式記錄供應鏈農產品生產全過程操作，減少了農產品生產加工延誤現象的發生。基于這種全產業鏈共享信息的機制，區塊鏈可以在食品安全溯源、糧食安全生產、農業生產和電子商務、資源和生態環境保護等方面發揮作用。

4、農業區塊鏈應用的困難和障礙。（1）技術門檻帶來的參與度有限。李棟（2017）認為，廣泛的區塊鏈應用有賴于一個可靠的互聯網連接，所有各方的充分參與才是成功整合區塊鏈技術的必要條件。（2）農村信息化基礎設施薄弱。李艷麗（2017）認為廣泛的區塊鏈應用有賴于一個可靠的互聯網連接。農戶在沒有寬帶接入的情況下難以應用這一技術。王進（2017）認為如果農民要有效利用區塊鏈技術，那么數字交易所需的基礎設施問題需要先得到解決。（3）技術本身仍需完善。李惠鈺（2016）認為，從技術層面上分析，區塊鏈現有技術水平還無法完全抵擋外來攻擊，密鑰一旦失竊，眾多信息將被竊取。謝輝、王健（2016）認為區塊鏈在應用功能上還存在一定局限性，無法滿足多樣化和定制化功能的需求。（4）應用場景的局限性。

（三）文獻述評

學界對區塊鏈技術內涵、特點、應用前景已有了相對清晰的認識。但從實際應用情況來看，區塊鏈技術在現代農業發展領域的應用還處于起步階段，應用效果和領域范圍還有待提高。相關文章對區塊鏈在農業領域的應用研究還處于展望階段，缺少案例分析和數據支撐。區塊鏈作為產業底層技術創新，在農業現代化實踐中應用落地還需要政策、產業、研究的有機結合和相互推動。隨著實踐探索的增多，基于操作層面的研究將對推動廣泛應用這一前沿技術發揮積極的作用。