李道亮|苦、脏、累、穷？水产的互联网时代，一人就能养百吨鱼
为什么要研发水产物联网？因为传统渔业实在太辛苦了 。
提到传统农业 ， 第一印象就是苦、脏、累 ， 还有一个很重要的穷 。 而新一代农民 ， 绝对不会再用传统的生产方式 ， 作为科学家我们就有责任、有使命 ， 研究物联网、人工智能机器人 ， 让新一代农民更高效、智能地工作 。
2020年9月19日 ， “我是科学家”第25期演讲现场 ， 中国农业大学长江学者特聘教授、国家数字渔业创新中心主任李道亮 ， 带来演讲：《水产互联网时代 ， 一人能养百吨鱼》 。
李道亮演讲视频：
以下为李道亮演讲实录：
大家下午好 ， 我是中国农业大学信息电气工程学院的李道亮 ， 也是国家数字渔业创新中心主任 。
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今天我想给大家讲讲水产物联网养百吨鱼的故事 。
什么叫物联网？
【李道亮|苦、脏、累、穷？水产的互联网时代，一人就能养百吨鱼】大家都知道 internet叫互联网 ， 把计算机连接起来 ， 形成一个网络叫互联网；还有一个网络 ， 把手机连到一起 ， 叫移动通信网；如果把物体、计算机、手机连到一起 ， 实现物与物、物与人的连接 ， 就叫物联网 。
比如 ， 大家经常用到一个物联网：滴滴打车 。 把出租车、用户的手机、计算机连成一个网络 。 那么水产物联网 ， 就是把水产养殖用的设备 ， 增氧机、循环水装备等各种装备连到一个网络 ， 叫水产物联网 。
水产物联网第一个技术 ， 让装备让感知周围的环境 ， 鱼的状态、水的质量等等；第二 ， 让装备有通信能力 ， 将周围的环境传输；第三 ， 要实现对物体的远程控制 。
为什么要研发水产物联网？因为传统渔业实在太辛苦了 。
我是农民的儿子 ， 我的父母一个字也不认识 。 我在上大学之前都在农村 ， 所以特别知道父辈的辛苦 。
提到农业 ， 就是苦、脏、累 ， 还有一个很重要的穷 。 传统养鱼有许多繁杂的程序：挖坑、放上水、撒进鱼苗、投食等 。 但这么辛苦 ， 一年下来一亩地才能养一两千斤鱼 。
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2006年 ， 我去比利时系统地考察了猪场、鸡场、鱼场 ， 我发现 ， 欧洲农业效率非常高 。 一个人 ， 一年可以种送出50万公斤菜 ， 因为他的种植都用装备 ， 几乎不用人 ， 用装备代替劳力 ， 让更多的劳动力闲下来 ， 一个劳动力就能干更多的活 。
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夫妻两个人可以养20万只鸡 ， 一天下18万个鸡蛋 。 从鸡的环境控制、鸡饲料投喂、捡鸡蛋 ， 到鸡粪清理全是机械完成 。 尤其神奇的是摆鸡蛋的机器 ， 每一个鸡蛋从传送带上过来 ， 最后摆成一个一个的包装 ， 超市里边买的鸡蛋 ， 不需要人参与包装 。
人干什么？人只是把蛋上有粪有血的挑出来 。
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我还看到一个人种100万盆花 ， 这些花都在传送带上 ， 装备知道是什么花 ， 今天要给花打什么营养 ， 花够不够上市的标准 ， 以及给花包装——这些事情都不需要人完成 。
以前 ， 我是做软件的 ， 这次考察让我发现软件和硬件必须一体化 ， 只有一体化才能解决实际问题 。 那么最关键的就是要让装备有感知能力、通信能力、远程控制能力 。
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所以我就做了一个很重要的人生转折——不只做软件 ， 也要做硬件 。 我一定要让中国的装备数字化、智能化 ， 让装备能代替劳力 ， 让我们的国家也一个人能养100吨鱼 ， 于是我就开始了我的水产物联网之旅 。
我们在江苏的宜兴 ， 找了6个农户 ， 一户大约有20亩到50亩的水塘不等 ， 开始利用物联网养螃蟹 。
物联网养螃蟹 ， 最核心的就是增氧 。
螃蟹看着很强大 ， 壳很硬 ， 夹子能把人的手指头剪破 。 但螃蟹也有很薄弱的时候 。 一个螃蟹从小长到大 ， 至少要脱6次壳 ， 每次脱壳的时候浑身是软的 ， 一点都不能动 ， 而且时间很长 ， 好几个小时 。 这时如果水里缺氧 ， 它必死无疑 。
传统渔业如何判断水里缺氧？
主要靠经验 ， 看水里的生物的反应 。 池塘里最不耐缺氧的是鱼 ， 然后是螃蟹 ， 最后是螺丝 。 当鱼在水里有缺氧表现时 ， 渔民就知道螃蟹也缺氧了 ， 但往往这时候已经对螃蟹造成一些损害了 。
怎么解决这个问题？
必须要准确地知道水里的溶解氧浓度 ， 所以我们就开始研究溶解氧传感器——用数字说话 。
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大约在08年 ， 我们在实验室里研究出传感器了 ， 但是到现场还是发现很多问题 。
比如 ， 池塘水里有很多浮游动物、植物 ， 时间一长传感器上就会有附着 ， 把传感器的膜盖住后 ， 数据就不准了 ， 后来我们就研究了一款可以自动清洗附着的传感器 。
还有一个问题 ， 当时4G网络还没出来 ， 大约是2G ， 所以我们用无线传感网络实现远程的通信 ， 渔民就可以用手机终端养螃蟹了 。 那时候是无线传感网络用一个杆子立在池塘 ， 但这个杆子经常受到雷击 。 宜兴经常下雨 ， 一下雨打雷系统就不工作了 ， 所以我们还要克服雷击问题 。
除此之外 ， 什么时候开增氧机 ， 开多长时间合适 ， 这些数据都需要大量实验 ， 所以我的学生就要在池塘要待很长时间 。
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我最厉害的一个女学生 ， 在江苏惠昌研究河蚌 。 螃蟹、鱼虾、贝类 ， 它们的生长规律都不一样 ， 要研究河蚌这个新领域 ， 就要获取它整个的生产周期数据 。 所以这个女孩在农民家里待了4个月 ， 晒得很黑 ， 而且非常辛苦 ， 每天都跟着渔民在最缺氧的时候巡航 。
最缺氧的时候 ， 大家知道是几点吗？
凌晨4点 ， 因为晚上水里的草要氧 ， 螃蟹、贝类也要氧 ， 所以特别容易缺氧 ， 那时候农民必须起来去巡航 ， 这个女孩也得跟着去 ， 被蚊子咬得浑身是包 。
由此可见 ， 传统渔业多么辛苦 。 幸而 ， 经过10年努力 ， 我们终于做出可以替换国外产品的溶解氧传感器 。
我们开始研究是08年 ， 当时国外买一个传感器 ， 大约要12,000块钱 ， 而我们的产品只要1000块钱 。 现在国外现在最多卖3000元 ， 因为我们的传感器研发出来后 ， 把它的价格压下来了 。
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除了价格低 ， 我们的装备还与通讯技术、软件平台连在一起 ， 也就是实现了水产物联网的三部分：感知、网络还有平台 。 各种复杂的计算在平台上做 ， 结果再传输给传感器、控制器 ， 就可以实现装备的自动控制 ， 人力就节省下来了 。
我们实现了养蟹物联网后 ， 马上就开始就进军另一个领域——鱼菜共生 。
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在欧洲 ， 我也看到了鱼菜共生技术：一个温室 ， 既是种菜的大棚 ， 也是养鱼的鱼池 。
其实 ， 鱼菜共生这种技术中国很早就有 ， 比如以前农民实行的鱼稻共生 ， 鱼和藕的共生 ， 就是把鱼的粪便作为菜的营养 ， 不过这是比较原始、朴素的模式 ， 产量不高 。
我们团队在寿光做实验 ， 也是把鱼的粪便、鱼的食饵作为蔬菜的氮肥 ， 但核心技术仍然是感知鱼的环境 ， 如果鱼的生活环境不好 ， 我们再用装备对它进行调控 ， 让鱼在最佳的溶解氧、最佳的pH、最佳的温度生活 。
这样的环境下 ， 鱼就很健康 ， 吃得多、长得快 。 同时 ， 因为不生病就不用打药 ， 自然水质就没有污染 ， 对消费者来说也更安全 ， 既实现了绿色环保 ， 又实现了高产 。
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传统的鱼菜共生 ， 一立方米水体能养150公斤鱼 ， 而有了水产互联网 ， 产量能提升到以前的50倍到70倍 。
而且也是通过手机养鱼 ， 人就不需要一大早起来去鱼塘 ， 节省了人力成本 。
最近 ， 我们还有一个新方向——水下机器人 。
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想做水下机器人 ， 源自去山东参观海参养殖的经历 。 5万亩海参 ， 每一个海参都是人穿上潜水服 ， 下去一个一个地捞 。 现在水下作业劳动力的年龄主要是50岁以上 ， 或者是50岁左右的人 。 年轻人都不愿意干这种劳动 ， 又苦又累 ， 还有一定的风险 ， 并且劳动强度很大 ， 效率却很低 。
于是我们就想 ， 水下的机器人会成为未来一个很重要的方向 。
除了捕捞海参 ， 水下机器人还能应用到水产养殖的很多地方 。 我们沿海城市有很多的网箱养殖 ， 网箱的网衣如果破了 ， 养的鱼都会跑到大海里变成野鱼 ， 渔民损失就会很大 。
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怎么去巡检网的完整性？
目前也是派人穿上潜水服 ， 下去一个一个看 。 这些工作 ， 体力劳动很强 ， 年轻人不愿干 ， 未来或许会出现很大劳力短缺 。 所以 ， 我们就开始了水下机器人的研发 。
其实 ， 水下机器人的本质 ， 也是希望通过物联网技术 ， 实现装备对人的替换 ， 所以我们开发了这些机器人 ， 代替人去收获海参、检查网箱、甚至未来还能修补破损的网 。
现在这些机器人价格还比较昂贵 ， 不过科学家要有长远的目光 ， 提前30年布局 ， 等到真的缺乏劳力时 ， 就能有发展成熟且价格低廉的机器人代替 。
我们中国的农业 ， 现在主要靠是60后、70后和部分85前 ， 这些人有一个很好的品质——吃苦耐劳 ， 怎么苦、怎么累都不怕 。
我是71年出生的 ， 我的同学大多数考不上大学 ， 所以很多都当了农民 ， 但是我同学的孩子 ， 大部分都考上大学了 。 这意味着我这一代 ， 是最后一代传统的农民 。
新一代农民上来之后 ， 绝对不会再用传统的生产方式 ， 他们一定会用今天的物联网技术 。 手机点一点 ， 猪养好、牛养好、菜种好、鱼养好 ， 这就是未来农民的生产方式 。 所以 ， 作为科学家我们就有责任、有使命 ， 研究物联网、人工智能机器人 ， 让新一代农民更高效、智能地工作 。
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所以在这儿我也呼吁在座的各位 ， 你们成为中国农业主力军时 ， 一定用物联网来养鱼 ， 我们用争取用30年的时间 ， 把传统农业、传统农民从中国版图上抹去 。
谢谢大家 。
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演讲嘉宾李道亮：《为了研究贝类作息 ， 我的学生凌晨在池塘边被咬了一身包》| 摄影：VPhoto
作者：李道亮
监制：吴欧
策划：麦芽杨
编辑：范可鑫
排版：夏晓茜
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