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智能与垂直农场：食品的未来 P4

David Tal，出版商，未来主义者
@DavidTalWrites
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二，09 / 15 / 2020 - 08：13

在许多方面，今天的农场比过去的农场更先进、更复杂。同样，今天的农民比过去的农民更加精明和知识渊博。

如今，农民每天工作 12 到 18 小时，涉及一系列非常复杂的活动，包括不断检查农田和牲畜；定期维护农用设备和机械；操作上述设备和机器的时间；管理农场工人（临时工和家庭）；与各种农业专家和顾问会面；监控市场价格并向饲料、种子、肥料和燃料供应商下订单；与作物或牲畜买家的销售电话；然后计划第二天，同时挤出一些私人时间来放松。请记住，这只是一个简化列表；它可能缺少许多针对每个农民管理的作物和牲畜类型所特有的专门任务。

今天的农民状况是市场力量对农业部门施加巨大压力以提高生产力的直接结果。你看，随着世界人口在过去几十年里猛增，对食物的需求也随之猛增。这种增长引发了更多作物品种、牲畜管理以及更大、更复杂和极其昂贵的农业机械的创造。这些创新在让农民生产比历史上任何时候都多的粮食的同时，也将他们中的许多人推入了沉重的、无底的债务中，以负担所有的升级。

所以，是的，成为一个现代农民并不容易。他们不仅需要成为农业专家，还需要紧跟技术、商业和金融领域的最新趋势，才能维持生计。现代农民可能只是所有职业中技能最高、用途最广泛的工人。问题是，将来成为一名农民将变得更加艰难。

从我们之前在“粮食的未来”系列中的讨论中，我们知道到 2040 年，世界人口将再增加 XNUMX 亿人，而气候变化将减少可用于种植粮食的土地数量。这意味着（是的，你猜对了）农民将面临另一个巨大的市场推动力，以提高生产力。我们将很快讨论这将对普通家庭农场产生的严峻影响，但让我们从农民将首先玩的闪亮的新玩具开始吧！

智能农场的兴起

未来的农场需要成为生产力机器，而技术将使农民能够通过监控和测量一切来实现这一目标。让我们从物联网——一个连接到每件设备、农场动物和工人的传感器网络，不断监控它们的位置、活动和功能（甚至是动物和工人的健康状况）。然后，农场的中央指挥中心可以使用收集到的数据来优化每个连接项目执行的移动和任务。

特别是，这种为农场量身定制的物联网将连接到云端，数据可以在云端与各种面向农业的移动服务和咨询公司共享。在服务端，这项技术可以包括先进的移动应用程序，为农民提供有关其农场生产力的实时数据和他们在白天执行的每项操作的记录，帮助他们保持更准确的日志以计划第二天的工作. 此外，它还可以包括一个与天气数据连接的应用程序，以建议播种农田、将牲畜转移到室内或收割庄稼的时机。

在咨询方面，专业公司可以帮助大型农场分析收集到的数据，以产生更高层次的见解。这种帮助可以包括监控每只农场动物的实时健康状况，并对农场的自动喂食器进行编程，以提供准确的营养食物组合，让这些动物保持快乐、健康和高产。更重要的是，这些公司还可以从数据中确定农场的季节性土壤成分，然后根据市场预测的最佳价格建议种植各种新的超级食品和合成生物学 (synbio) 作物。在极端情况下，甚至可能从他们的分析中产生完全消除人为因素的选项，通过用不同形式的自动化（即机器人）代替农场工人。

一群绿拇指机器人

在过去的几十年里，虽然工业变得更加自动化，但农业在跟上这一趋势方面进展缓慢。这部分是由于自动化所涉及的高资本成本以及没有这些高技术的农场已经足够昂贵的事实。但随着这种高大上的技术和机械化在未来变得更便宜，并且随着更多的投资资金涌入农业产业（以利用气候变化和人口增长造成的全球粮食短缺），大多数农民将找到新的机会来装备.

在昂贵的新玩具中，农民将使用专业的农业无人机来管理他们的农场。事实上，明天的农场可能会在任何特定时间看到数十架（或成群）这样的无人机在他们的财产周围飞行，执行广泛的任务，例如：监测土壤成分、作物健康和灌溉系统；在预先确定的问题区域投放额外的肥料、杀虫剂和除草剂；充当牧羊犬，将任性的牲畜带回农场；吓跑甚至击落饥饿的动物物种；并通过持续的空中监视提供安全保障。

另一个有趣的点是，与今天的老式拖拉机相比，明天的拖拉机很可能是强壮的博士。这些智能拖拉机- 与农场的中央指挥中心同步 - 将自动穿越农场的田地，精确犁地、播种、喷洒肥料，然后收获庄稼。

各种其他较小的机器人最终可能会出现在这些农场中，承担越来越多的季节性农场工人通常所做的角色，比如单独从树或藤蔓上摘水果。奇怪的是，我们甚至可以看到机器蜜蜂在将来！

家庭农场的未来

虽然所有这些创新听起来确实令人印象深刻，但对于普通农民，尤其是那些拥有家庭农场的农民的未来，我们能说些什么呢？这些代代相传的农场能否作为“家庭农场”保持完整？还是会在企业收购浪潮中消失？

如前所述，未来几十年将为普通农民提供一种混合包。预计的食品价格上涨意味着未来的农民可能会发现自己大量现金，但与此同时，经营高产农场的资本成本上升（由于昂贵的顾问、机器和合成生物种子）可能会抵消这些利润，让他们过得并不比今天好。对他们来说不幸的是，事情仍然会变得更糟。到 2030 年代后期，食品将成为如此热门的投资商品；这些农民可能还必须与激烈的企业利益作斗争才能保住他们的农场。

因此，鉴于上述背景，我们需要分解未来农民为在明天的粮食饥饿世界中生存可能采取的三种可能途径：

首先，最有可能保留对家庭农场控制权的农民将是那些足够精明以使他们的收入来源多样化的人。例如，除了生产食物（农作物和牲畜）、饲料（喂养牲畜）或生物燃料外，这些农民——多亏了合成生物学——还可以种植自然生产有机塑料或药物的植物。如果他们离一个大城市足够近，他们甚至可以围绕他们的“本地”产品创建一个独特的品牌，以高价销售（就像这个农业家庭在这个伟大的美国国家公共电台简介).

此外，随着明天农场的重型机械化，一个农民可以并且将会管理越来越多的土地。这将为农民家庭提供一个空间，在他们的财产上提供各种其他服务，包括日托、夏令营、住宿加早餐等。在更大的层面上，农民甚至可以转换（或租出去) 他们的一部分土地通过太阳能、风能或生物质能生产可再生能源，并将其出售给周边社区。

但很可惜，并不是所有的农民都会这样创业。第二个农民群体将看到墙上的文字并互相转身以维持生计。这些农民（在农场游说者的指导下）将形成大规模的自愿农业集体，其运作方式类似于工会。这些集体与土地的集体所有权无关，而是与产生足够的集体购买力以挤出咨询服务、机械和先进种子的大幅折扣有关。所以简而言之，这些集体将保持低成本，让政客们听到农民的声音，同时也控制大农业不断增长的力量。

最后，会有一些农民决定认输。这在孩子们对继续农场生活没有兴趣的农民家庭中尤其常见。幸运的是，这些家庭至少会通过将他们的农场出售给相互竞争的投资公司、对冲基金、主权财富基金和大型企业农场，从而获得可观的储备金。根据上述趋势的规模，以及在本食品未来系列的前几部分中，这第三批可能只是其中最大的一批。最终，到 2040 年代后期，家庭农场可能会成为濒临灭绝的物种。

垂直农场的兴起

除了传统农业，未来几十年将出现一种全新的农业形式：垂直农业。与过去 10,000 年的农业不同，垂直农业正在引入将多个农场堆叠在一起的做法。是的，一开始听起来很明显，但这些农场可能在我们不断增长的人口的粮食安全中发挥关键作用。让我们仔细看看它们。

垂直农场已通过迪克森·德波米耶有些已经在世界各地建造以测试这个概念。垂直农场的例子包括：日本京都的 Nuvege；天空绿党在新加坡；泰拉球在不列颠哥伦比亚省温哥华；车前子在瑞典林雪平；和垂直收获在怀俄明州杰克逊。

理想的垂直农场看起来像这样：一栋高层建筑，大部分楼层都专门用于在水平堆叠的床上种植各种植物。这些床由为植物定制的 LED 照明提供（是的，这是一回事)，以及通过气培法（最适合块根作物）、水培法（最适合蔬菜和浆果）或滴灌（适合谷物）提供的营养注入水。一旦完全长大，这些床就会被堆放在传送带上，以便收获并运送到当地的人口中心。至于建筑物本身，它是全动力（即碳中和）的收集太阳能的窗户、地热发电机和厌氧消化器，可以将废物回收为能源（来自建筑物和社区）。

听起来很花哨。但是这些垂直农场的真正优势是什么？

实际上有很多——好处包括：没有农业径流；全年作物生产；恶劣天气事件不会造成作物损失；比传统农业少用水 90%；杀虫剂和除草剂不需要农用化学品；不需要化石燃料；修复灰水；创造当地就业机会；为内城居民提供新鲜农产品；可以利用废弃的城市财产，可以种植生物燃料或植物源性药物。但这还不是全部！

这些垂直农场的诀窍在于它们擅长在尽可能小的空间内尽可能多地生长。 10 英亩的室内垂直农场比 XNUMX 英亩的室外传统农场更具生产力。为了帮助您进一步了解这一点，Despommier 国家只需要 300 平方英尺的耕作室内空间（工作室公寓的大小）就可以为一个人生产足够的食物（每人每天 2,000 卡路里，持续一年）。这意味着一个城市街区大小约 30 层高的垂直农场可以轻松养活多达 50,000 人——基本上是整个城镇的人口。

但可以说，垂直农场可能产生的最大影响是减少世界各地使用的农田数量。想象一下，如果在城市中心周围建造数十个这样的垂直农场来养活他们的人口，那么传统农业所需的土地数量将会减少。然后可以将不需要的农田归还自然，并可能有助于恢复我们受损的生态系统（啊，梦想）。

前进的道路和市场案例

综上所述，未来二十年最有可能的情况是传统农场将变得更加智能；机器人将比人类更多地管理，并且将由越来越少的农户拥有。但随着 2040 年代气候变化变得可怕，更安全、更高效的垂直农场最终将取代这些智能农场，接管我们未来庞大的人口的养活角色。

最后，在我们进入“粮食的未来”系列大结局之前，我还想提一个重要的旁注：今天（和明天）的大部分粮食短缺问题实际上与我们没有种植足够的粮食无关。非洲和印度的许多地区每年都遭受饥饿，而美国正在应对由奇多引发的肥胖流行病，这一事实足以说明问题。简而言之，不是我们有粮食种植问题，而是粮食配送问题。

例如，在许多发展中国家，往往拥有丰富的资源和农业生产能力，但缺乏道路、现代仓储和贸易服务以及附近市场等基础设施。正因为如此，这些地区的许多农民只为自己种植足够的食物，因为如果由于缺乏适当的储存设施、快速将农作物运送给买家的道路以及出售上述农作物的市场而导致腐烂，那么剩余的粮食就毫无意义. （您可以在此处阅读有关这一点的精彩文章一触即发.)

好吧，你们已经做到了这一步。现在终于到了看看你的饮食在明天的古怪世界中会是什么样子的时候了。食品的未来 P5.