农业4.0的新枢纽,澳大利亚农业食品科技创新步履不停

澳大利亚位于太平洋西南部与印度洋之间,四面临海,国土面积768万平方公里。人均占有的土地资源高居世界前列,人均农牧业用地27.1公顷,人均耕地面积2.75公顷,人均森林和林地6公顷。澳大利亚国际商会数据显示,在澳大利亚,1个农民生产的粮食和天然纤维可满足293人的需求,依此测算,澳大利亚的农业生产率比美国高51%,比英国高155%。总体而言,澳大利亚农业劳动生产率比其他发达国家的平均水平高20%。

根据澳大利亚外交与贸易部(DFAT)和澳大利亚贸易投资委员会(Austrade)资料表明,目前澳大利亚在粮食保障方面在113个国家中排名第12位。作为全球15大农产品出口国之一,澳大利亚有2/3的农产品供应出口,是全球第一大羊毛出口国,第二大牛肉出口国,第三大扁豆出口国。澳大利亚的农业对于世界粮食安全与农产品价格稳定有重要的作用。其农业食品生产成绩突出,离不开科技创新应用。众多全球农业技术和粮食技术领导者(例如思科和博世)将澳大利亚作为扩大创新的基地。本文将对澳大利亚农业食品科技的创新发展进行梳理,主要从以下几个部分展开:

第一部分:澳大利亚农业食品科技应用情况总览

第二部分:澳大利亚农业食品科技发展优势

第三部分:澳大利亚农业科技发展情况和创新案例

第四部分:澳大利亚食品科技发展情况和创新案例

第五部分:澳大利亚作为全球农业食品科技的试验地

点击观看短视频,提前领略澳大利亚各个州和领地的农业食品特色

一、农业食品领域科技应用,实施国家大数据战略

在农业领域的创新实践积淀,正助力澳大利亚成为农业4.0的新枢纽。澳贸委Austrade将农业4.0定义为:以农业和食品行业的变革为目标的新一代技术创新。基于机器人技术、遥感技术、AI技术、生物科学,以及其他新型农业技术和创新食品与加工技术的开拓性发展,澳大利亚为全球食品供应链的全面创新注入了新力量。农业科技和食品科技的进步,推动产业发展更高效、更安全、更环保,这为澳大利亚的地方产业带来更高回报的同时,也确保了国际合作伙伴和市场收益的持续性和稳定性。

对于现代农业的发展而言,基础数据收集至关重要。对此,澳大利亚发布了国家大数据战略,积极用大数据的理念和方式开展农业信息的采集、挖掘和利用,不断提高农业信息化程度。

由此,澳大利亚农场安装的计算机95%都带有信息采集和测产系统;其统计部门开发的信息采集系统能为收集自然资源和气候等信息服务;其卫星观测和地理信息系统不受天气和地域限制,可以实时采集地面信息,并开展土地利用情况监测、农作物测产、土壤监测和气象预报的工作;其农业生产和农产品市场运行监测预警分析体系,能为农业生产提供指导性建议,为市场运行引领方向;其发达的网络咨询业可以为农户提供可靠信息。

图源:澳贸委Austrade

根据澳大利亚驻华大使馆数据,澳大利亚农副产业的总产值,包括农业在内,已达大约600亿澳元,大约占国民经济总产值的8-10%。食品和饮料加工是澳大利亚最大的生产制造行业,其从事制造业的工作人员已占全国从业人员总数的五分之一。年销售额大约为400亿澳元,其三分之二的营业额为深加工及包装的消费产品,占全国总加工制造业销售额的21%。食品和饮料加工业是为澳大利亚经济作出巨大贡献的主要行业之一,在创新食品领域澳大利亚亦有新动作。

澳大利亚农业部门深谙科技创新能推动生产力发展的道理,在农业食品科技领域积极探索,为全球农业食品创新所面临的挑战提供了可资借鉴的解决方案。

二、农业食品科技发展优势突出,政策、科技、科研全面助力

澳大利亚农业食品科技发展速度快、水平高,是诸多因素整合而成的独特优势,突出表现为政策支持、科技先进、研发能力强。

其一,澳大利亚政府高度关注农业食品科技进展,给予全面的政策扶持。早在20世纪80年代,其政府就在农业领域实施降低关税、减少政府干预、引导创新等改革。这些措施在促进创新释放、提高生产力上发挥了重要作用。

虽然澳大利亚已位于世界农产品出口大国前列,但当地政府认为仍有增长空间。澳大利亚农业研究所认为,采用数字技术将成为下一个关键发展方向。因此,澳大利亚政府正在投资支持当地农业科技和食品科技生态系统。

澳大利亚政府为研发人员提供财政援助,激励农业食品科技创新,企业也可获得符合条件的研发支出,并采取研发税收优惠措施降低研发活动的成本和风险。

其二,澳大利亚科技先进,新技术在农业场景中的应用快。现下遥感技术、农业电子计算机系统和生物技术等都进行到了较成熟阶段。以澳研制的SATRAC系统(卫星追踪天线系统)为例,其由高密度的卫星跟踪天线和与之匹配的图像加工系统构成,可用于作物及草场旱情监测、防火监测、检查化肥需要量、测定含盐量等。

澳大利亚将电子计算机广泛应用到农业生产和农场经营中,利用生物技术培育新动植物品种,利用无性繁殖的方法开发出快速育种技术等。澳大利亚科技工作者还致力于生物防治研究,比如:用金龟子分解牛粪,用寄生沼蝇消灭造成谷物减产的蜗牛等等。

其三,世界一流大学和科研机构源源不断为农业食品科技发展注入力量。澳大利亚在农业研究方面的深远历史奠定了其作为全球农业和粮食技术中心的地位。澳大利亚高等学府的农业研究能力不容小觑,就知识产权商业化而言,农业研究是澳大利亚大学的第二大收入来源,仅次于医学和卫生科学。

以悉尼大学为例,它在1910年便开设了第一个农业科学专业。成立至今,悉尼大学在农业研究领域已具有百年研究的盛誉,其在谷物锈病、小麦育种、根瘤菌和生物固氮、可持续农业、精准农业等领域成就卓越,同中国、越南、泰国和印尼等多个国家进行了项目合作研究。在悉尼大学农业与环境学院内设有澳洲国家级的氮固研究中心及精准农业研究中心。

图源:悉尼大学官网

澳大利亚政府每年投资超过6亿澳元用于农业研发,并支持澳大利亚全国农民联合会(National Farmers’ Federation)在2030年之前将澳大利亚农业发展为一个1000亿澳元行业的计划。澳大利亚大多数州和地区都有农业和食品创新中心,它们涵盖了从食品研究到农业机器人的方方面面,提供广泛的商业合作机会。

三、农业科技发展迅速,物联网、传感技术纷纷落地

农牧业是澳大利亚的传统优势产业,农牧业产品的生产和出口在澳大利亚国民经济中占有重要位置,澳大利亚是世界上最主要的羊毛和牛肉出口国之一。根据《对外投资合作国别(地区)指南 澳大利亚》(2019年版)数据,2017/18财年,澳大利亚农业总产值同比下降3%至590亿澳元,农产品出口额实现502亿澳元,对亚洲出口额的占比高达66%,其中对华农产品出口实现118.9亿澳元,同比增16.1%,占农产品出口总额的23.7%。

长久以来,澳大利亚都是农业食品科技的创新中心,在农业4.0时代,其优势地位更加突出。澳大利亚在智能农业、精准农业等现代农业各领域均有布局,借助生物技术、机器人技术、传感技术和物联网技术等,正在加速全球农业科技的发展。

过去20年,澳大利亚农场中常常可见网络计算和传感技术的身影。20世纪90年代,随着卫星定位技术落实到农业种植设备应用上,澳大利亚的一些农业部门开始致力于发展精准农业。卫星图像技术为监测土壤和作物生长情况创造了条件,地面传感器则能提供更具体的相关数据信息。

在澳大利亚,物联网主要活跃于播种和灌溉业。智能化系统能在最佳时机提示农民进行施肥、播种、灌溉作业,保证农作物最优生长路径。实操案例显示,依靠物联网技术,棉花种植者可以只针对水分不足区域实施灌溉,这样操作使得棉花产量比全面灌溉高出一倍,并且还能节水环保,助力可持续发展。

澳大利亚向来重视推动科研成果落地,新南威尔士州第一产业部推出了GATE(全球农业科技生态系统)这一农业研发成果快速转化通道。GATE相当于初创企业的孵化器,为创新企业提供良好的生长环境,致力于打造农业更大更完整的生态系统,推动农业科技创新。

围绕农业科技创新,下面我们来看三起创新案例:

1.Myriota——打造低成本互联网连接

图源:Myriota官网

南澳州首府阿德莱德的初创公司Myriota凭借其规模不断扩大的小型卫星群和专利的信号处理软件,计划为全球偏远地区的企业提供低成本的物联网访问途径。

这家采用颠覆性技术的澳大利亚初创公司采用在近地轨道运行的、鞋盒大小的卫星、节能电子发射器和精密的信号处理软件,希望为全球地处偏远地区的企业打开机会的大门,充分利用物联网(IoT)带来的商机。

亚历克斯·格兰特(Alex Grant)是阿德莱德Myriota公司的首席执行官,他表示,物联网是由装嵌在实体物品里的小型数据收集传感器和发射装置组成的网络,它能帮助企业挖掘新数据,改进经营。然而,联网费用和其它因素却阻碍了偏远地区的企业从中受益。

格兰特表示,农业、航运和运输、资源开采、环境监测、公用事业、海上安全等领域对物联网的国际需求很大。通过将大量物联网设备与各种各样的远程目标相结合,包括农场灌溉系统和公共基础设施、跨洋航行的货物集装箱将有助于用户获取之前无法获取的情报,从而帮助他们降低风险和费用,同时提升产能。

2.Yield——通过物联网提供智能决策

图源:Yield官网

The Yield Technology Solutions(简称Yield)是一家农业科技公司,致力于通过可扩展的数字技术改变食品和农业实践。Yield使用物联网、数据科学和人工智能增强其技术,以解决农场以及整个食物链中的实际挑战。

Yield正在开发专有的数字应用程序,该应用程序将提供微气候数据和预测见解,以支持特种作物行业中大型商业种植者的关键生产决策。

Yield研发的Sensing+系统结合了传感器和智能分析功能,可在易于使用的应用程序中提供信息,以帮助大型商业种植者做出重要决策,例如何时灌溉、喂养、种植和收获。Sensing+提供的解决方案可帮助客户实现农作物管理和员工管理远程工作,它促进了农业自动化和分散资产远程管理中自动化机器人操作的采用。

此外,通过利用数据收集,Sensing+ Enterprise Analytics平台可以快速结合数据以创建AI模型来进行诸如产量预测之类的工作,从而为客户带来可观的商业利益。

3.Kirby智能农场——发展农场互联网

为了探索农业物联网对现代农业发展的影响,澳大利亚联邦科工组织在全澳开展了一系列智能农业计划,其中一个重要试点就是位于阿米德尔的Kirby智能农场。

Kirby智能农场是一个商业农场,面积达到2800公顷,主营美利奴羊毛和菜牛,同时也生产牲畜饲料所用的各种谷物。Kirby智能农场内部署了大量传感装置(其中土壤中传感器达到100个),用以监测土壤水分、温度、空气温度、牲畜移动和电导性等,整合数据后将信息流传至“智能农场信息平台”。该平台每五分钟就会绘出一张实况数字地图,为农场经营提供决策支持。

Kirby智能农场除了配备传感器,还装有感应摄像头,以便观察机械故障、监察农场安全状况。据已有报道显示,Kirby智能农场经发展农业互联网,在土壤肥力、饲料分配、畜牧生产、牲畜健康监测等方面效益显著。

图源: tern Ecosystem Research Infrastructure

四、食品科技面向未来,创新供应链,入局植物肉赛道

在经济学人智库发布的2018年全球食品安全指数中,澳大利亚在113个国家中排名第六。澳大利亚的食品享有清洁、绿色和来源安全的盛誉,这为它在亚洲市场稳定发展提高了可能性。澳大利亚为开发具有突破性的食品产品和加工技术注入了力量,为满足消费者不同口味和需求创造了条件。

在供应链解决方案和数字市场上,澳大利亚的技术平台通过提供实事透明的交易,提高交易便利性,并保障消费者追溯食品来源的权益。过往经验证明,伴随物联网、传感技术等新型信息服务不断优化,不仅仅是农业操作模式在改变,上游服务、食品加工、物流和零售行业之间的关系也将随之不同。

对澳大利亚的制造商而言,植物肉在国内外市场都迎来了一次新机遇,澳大利亚利用靠近亚洲的地缘优势亦可以在亚洲市场大展拳脚。在人造肉行业,澳大利亚也涌现了一些创新公司,以v2food为突出代表。

1.v2food——创新植物基

v2food在澳大利亚餐厅的分布(环绕东部和东南部海岸线,基本遍及各大城市)

图源:v2food的facebook网站

2019年,在CSIRO技术的支持下,植物性肉类公司v2food在澳大利亚成立。v2food是一家植物性肉类替代品研发生产商,得到了Hungry Jack’s的创始人Jack Cowin和澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的大力支持。v2food的第一款产品是以豆类为基础的蛋白质汉堡Rebel Whopper,于2019年10月在澳大利亚的400家Hungry Jack 's门店推出,一个月内卖出了大约100万个汉堡。

v2food致力于研究外观、烹饪方法和味道都与肉类相似的产品,着眼国际化发展,以填补当今肉类产量和全球人口增长所需的肉类需求之间的缺口。它瞄准的消费人群不仅仅是素食主义者,还包括关注食物生产对环境的影响的食肉者。

2019年11月,v2food获得了一笔3500万澳元的专项风险资金,这是迄今为止植物性肉类行业最大的种子融资之一。此次投资由Main Sequence Ventures和Horizons Ventures牵头,其他投资者包括马里亚资本(Marinya Capital)和红杉资本(Sequoia Capital China)。此后,v2food在维多利亚州沃东加购买了一座55470平方米的建筑,用作公司的生产工厂。

2.Monash Food Innovation(蒙纳士大学食品创新中心)

蒙纳士大学(Monash University)的愿景是,根据联合国可持续发展目标推动既可持续又富有营养的下一代粮食生态系统。其使命是通过对农业食品系统进行出色的研究和教育,革新全球粮食体系,确保营养安全。为此,蒙纳士大学利用其10个学院和诸多研究中心的能力,通过蒙纳士大学食品创新中心(Monash Food Innovation)将研究转化为对食品产业的影响。

图源:蒙纳士大学

凭借其深厚的专业知识,蒙纳士大学在支持下一代农业技术发展方面具有很强的地位。随着该产业日益变得数据驱动和自动化,蒙纳士大学在传感、机器人、机器学习、人工智能和数据科学等技术领域的卓越研究使其具有很强的能力,可以转化研究,以促进可持续技术和系统的发展,从而使农业食品体系得以转型。

得益于蒙纳士大学食品创新中心,蒙纳士大学研究能力得到进一步加强,该中心致力于通过推动创新和提高新产品开发的成功机率来推进食品和农业产业。该中心的愿景是成为农业食品行业研究、教育和创新服务的卓越标杆。该中心成立七年以来,与来自澳大利亚、新西兰、新加坡和中国的数千个组织合作,支持它们的研发,应对创新挑战,加快新产品的开发和商业化。

图源:蒙纳士大学食品创新中心

蒙纳士大学食品创新中心将工业界、政府机构和非营利组织与大学的跨学科研究能力联系起来,以支持整个食品行业的创新,在废物转化、替代蛋白来源、可持续包装、强化和功能性食品和饮料等领域拥有广泛的专门知识。该中心是机构组织寻求创新驱动增长、循证政策制定和支持复杂研发项目的直接门户和拓展通道。

五、澳大利亚作为全球农业食品科技的试验地

澳大利亚是一个理想的试验场,多样化土壤类型、气候区和生产系统、高质量的原材料和成分、基础设施和多元文化人口使组织机构能够研究、开发和试用多种市场的解决方案。澳大利亚食品是根据严格的指导方针生产、制造和包装的,以确保产品的安全和质量。为在亚洲建立或扩大可持续出口业务提供了坚实的基础。澳大利亚邻近亚洲,与亚洲贸易关系密切,为进入该地区高增长出口市场提供了跳板。

澳大利亚在世界100强中拥有第三高的大学数量。澳大利亚24所大学的农业研究被评为世界级及以上。在知识产权商业化方面,农业研究为澳大利亚大学创造了第二大收入来源,仅次于医学和卫生科学。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization)是一个非常注重商业化的国家科学机构,并且是澳大利亚最大的专利持有者,拥有超过3600项个人专利。在将研究转化为全球采用的商业机会方面有着惊人的记录,它在农业、植物和动物科学引文中排名前0.1%。

澳大利亚有着蓬勃发展的研究和发展生态系统。澳大利亚的综合研发部门包括专门从事农业和食品研究的研究所、设施、创新中心、加速器和孵化器。澳大利亚有充满活力的综合研究和开发行业,欢迎国际投资和合作。

小结

万物互联在编织行业互通的巨网,科技在重塑全球农业食品体系。卫星图像、传感器、机器人在田间地头与农民齐舞,它们准确、可靠、高效;生物技术、3D打印、供应链创新悄然改变了餐桌上的食品饮料,植物肉、植物奶在市场上乘风破浪。农业科技和食品科技的发展对全球人民的生活皆有影响,它们的创新之变牵动着每一个人的神经。

澳大利亚是农业食品科技的创新中心,在强大的科研实力与先进的科技水平基础上,国家政府对农业食品科技创新给予了高度关注和资金支持。如果说,过去的澳大利亚是以农业生产力在全世界享受盛誉,那么,未来我们期待,澳大利亚因农业食品科技创新而闪耀。包括互联网在内的信息科技也好,涵盖蛋白技术在内的生物技术也好,澳大利亚将与国际伙伴共同努力,在农业食品科技领域寻求新突破。

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