为了研究贝类作息，我的学生凌晨在池塘边被咬了一身包

　　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》。

　　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。

　　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？

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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