張玉成：從通信博士到科技農民

文/本刊記者 鄭茂典

5月的洛陽，春耕夏種農事忙。6月的黑土地，水稻插秧好風光。

在城郊的智能農機精準農業示范基地，幾臺銀色的無人駕駛拖拉機正在工作，為批量生產做最后的準備。同普通的輔助駕駛農機不同，這幾臺拖拉機沒有駕駛艙，外型看起來更像一個機甲，遠遠看去，以為這是好萊塢大片中的場景，難以想象這確實是現實應用中的場景。

作為一名通信博士，張玉成是如何一步步成為科技農民的呢？ 80后的張玉成跟很多同齡人一樣，看著外國科幻大片中的場景總會心潮澎湃，更會渴望現實生活中可以出現科幻大片中的場景。2000年，張玉成進入了電子科技大學，走上了可以用知識實現科幻生活的第一步。2014年，時為中國科學院計算技術研究所助理研究員的張玉成，提出了通信技術應用于我國傳統農業機械的想法，并提出了從研發到應用為一體的整體思路，思路的提出得到了主管領導的認可并給予了張玉成各方面的幫助。

“暢想未來，當農業機械足夠智能，農民將不再需要面朝黃土背朝天，而是面對著電腦或手機終端，控制機械完成農業生產。那時，農民這一職業也許會像現在的‘碼農’一樣，成為21世紀最時髦的工種。”張玉成談及當時，“很多人說我不現實，電影的場景跟現實相差太遠，我當然知道，但是作為一名科技工作者，先要敢想，然后要敢于攻關突破，不能被質疑就放棄”。張玉成憑著這股韌勁兒，加上主管領導的鼓勵與支持，張玉成在理論、技術、實踐中不斷摸索前行。

在張玉成看來，農機領域我國自主創新投入少差距大，重要產品和工藝技術幾乎全部依靠引進，產業利潤極低，技術處于跟跑階段。但第三代農機美國2016年才起步，和我們站在了同樣的起跑線上。第三代農機即指智能農機，技術體系包括無人駕駛、高精度定位、大功率電機控制、路徑規劃技術、電子控制芯片、大數據分析系統等。由于門檻較高，目前市場進入者還不多，所以要想在國際農機市場中“彎道超車”，智能化、定制化尤為重要。

農業生產同地理、氣候、土壤、水質、作物品種等息息相關，農機創新體系不能簡單引進，尤其是我國地形復雜，農機產品更需要多樣性開發、個性化定制。要想將技術應用傳統農業機械，就要了解農業機械，更要了解農業機械在實際應用中的需求。為了第一臺智能農機順利誕生，從立項開始的5年來，張玉成每周都要從北京往返洛陽一次，除了和當地技術人員對接，推進“超級拖拉機I號”通信、傳感設備的研發，還要去洛陽一拖了解拖拉機的各種原理。為了更好地讓研發出的智能拖拉機“接地氣”，張玉成還一趟趟帶領團隊，在農民的田間學習，了解農民的需求及各項農種收環節的問題，測試機一遍一遍地在田間實驗。

“我們團隊的小伙子都屬于常年抱著電腦在辦公室搞計算，從來沒手舉電腦在田間搞科研的，一遍一遍地實驗，從早上到日落，戴著當地農民給我們的草帽，曬得滿臉通紅，那是常態。”張玉成說，“當我們實驗的拖拉機按照規劃路線跑起來的時候，當地的農民笑得比我們都開心，我特別清晰地記得一位農民跟我說的一句話：嘿！這車咋沒人還能跑吶！這啥時候弄好，給我們用用，讓我們也感受一下這沒人操作就能種地的鐵疙瘩！”張玉成用河南方言，學著農民的話，從話語間能感覺到這位自稱自己是新洛陽人的自豪，或者說是一名科技工作者與一名從沒見過科技農機成果的普通農民，共同對未來科技的向往與期待。

2019年作為河南省首個制造業創新中心，中國一拖牽頭組建的省農機創新中心匯聚中科院、清華大學、中聯重機等優質創新資源，打破制約創新體制的藩籬，在協同創新中邁向更高層次的自主創新，打造中國農機協同創新的“洛陽樣本”。張玉成及其團隊研發的成果也得以應用。成為超級拖拉機的重要組成部分——“農機大腦”。

2018年“超級拖拉機I號”問世；2019年，國家農機裝備創新中心正式通過工信部論證，成為國家級平臺；2022年“數字化智能決策+無人化精準執行”的黑土地保護“大河灣模式”啟動。之所以發展這么快，張玉成認為，這得益于所領導在科研產業深度結合方面的戰略思考和頂層布局，自項目落地河南洛陽開始，便同拖拉機、軸承等洛陽市優勢產業緊密結合，有的放矢。

從“超級拖拉機I號”到“鴻鵠”系列農機，如今，信息技術為承載，基于海量農業數據開展科學、高效的模型和算法研究，針對草牧業，鹽堿地，丘陵地貌，有機旱作，南方水田等多樣化的農業生產模型，自主可控的第三代農機技術體系，形成統一的智能農機開發基礎參考架構。“這可以滿足我國不同地形地貌、不同農作物的智能化農機裝備需求。”張玉成說。

對于技術的市場化路徑，張玉成體會很深，他認為從研發到技術到產品到產值，這條鏈太長，企業想要產品，科研人員則擅長出專利，交流往往不在一個頻道上。科研人員也不能過分依賴國家項目扶持，而要按市場規則實現科研成果轉化。如今，在國家農機裝備創新中心這個大平臺下，科研人員只負責提供專利，再根據需求去委托開發。這種創新模式目前成效初顯。在我國農機芯片和操作系統完全依賴進口產品的大背景下，2018年，張玉成及團隊研發出國內首款智能農機定制芯片——“神農I號”芯片，以及被喻為拖拉機“安卓系統”的“珊瑚”操作系統。

都說“懂芯片的不懂農業、懂農業的不懂芯片”，張玉成團隊與農機企業的創新融合，成功打破了這一魔咒。張玉成說，“我們想建立中國人自主可控的農機創新體系，用核心技術擺脫農機產業低附加值的窘境。”