青年科技工作者赋能农业新质生产力

伴随着春雷和春雨，气温骤升，杭州西湖龙井茶的采摘进入高峰期。在西湖龙井原产地一级保护区的茶园里，一位采茶阿姨正在与全电力驱动的智能采茶机器人“比拼”采茶。来自浙江理工大学的科研团队则在茶园边密切观测着电脑数据。

顶着太阳能光伏板、靠履带在茶园“行走”的采茶机器人，已历经5年的研发，目前迭代到第六代。采茶机器人使用摄像头拍摄茶垄照片，通过AI算法对符合采摘标准的芽叶实现3D定位，再用机械臂剪下芽叶，经由负压吸管吸进暂存盒中。在最新的一次硬件升级中，采茶机器人从两支机械臂增加到4支机械臂、从两台固定识别相机改为一台移动识别相机，不仅提升了工作效率，还将硬件的费用降低了约25%。

比赛结束，机器人采得的芽叶比人工略少，芽叶里混着几片大叶，相比而言人工采摘的芽叶更为匀称。不过，采茶机器人可在夜间、小雨天气下工作，基本可替代1.5个采茶工，每天采摘五六斤茶青。由于采用整机全电驱动，它对茶园没有污染，仅需一台笔记本电脑的算力就足以支持工作。

过去，茶叶采摘几乎全靠人工完成，尤其是名优茶、明前茶，茶青价格高、采摘期短且密集。去年浙江省采茶工约158万人，平均年龄超过65岁。年轻人很少愿意从事辛苦且季节性明显的采茶工作。

国家茶叶产业技术体系岗位科学家、农业机器人研发团队负责人武传宇教授介绍，智能农业机器人是一个市场极大的产业机会。茶叶、水果、药材等都有机械化采摘需求，采茶机器人是其中市场最广泛、价值最大、难度最大的应用。“茶叶的采摘要求在毫米级，如果它能成功，做水果采摘就容易了。”武传宇说。

因为曾成功研发高速水稻插秧机，浙江理工大学科研团队在研发智能采茶机器人时，获得了农业农村部、财政部等部门的支持。一名教师介绍，国外农业机器人的水平很高，但不研究采茶机器人。在这条赛道上，中国有四五十支队伍，浙江理工大学团队是唯一实现下田实验的。2023年，第五代智能采茶机器人在图像识别和精准定位上的准确率都超过90%，采摘质量达到中端龙井茶的标准。

目前，该研发团队有20多名教师、200多名学生，其中不少研究生是00后。除了研究采茶机器人外，他们还研究苹果采摘、草莓采摘、莲蓬采摘、中药材采摘等。

每次完成测试后，就有学生蹲在田埂边，对机器人采下的芽叶手工计数。博士后李亚涛从读博开始就参与了采茶机器人研究。测试完成后，他要挑出不符合标准的芽叶，单独封装，做好标记，并找到这个标本在电脑上的数据，逐一对应，再带回实验室分析改进。

采茶机器人里有一套深度卷积神经网络的识别模型，通过对大量茶树芽叶图像数据的学习，可以自动识别茶树芽叶。团队成员贾江鸣副教授曾带着学生对数千张图片进行人工标注，每张图片标注需要3-10分钟。不同茶叶品种的叶型都不一样，同一地块、同一品种的茶叶每年长得也不一样，识别率都会受到影响。

“说采茶机器人聪明也可以，说它笨也可以。”一名参与项目多年的科研人员介绍，前两天测试时忽遇疾风骤雨，机器识别准确率从90%降到30%。这时就要调整参数，修改代码，让机器进行“再学习”。大家抢着搬机器，淋得浑身湿透。

因为长期在田间工作，团队党支部书记陈建能教授晒得皮肤黝黑。他总觉得时间太宝贵了，每年春茶季短短20天左右，秋茶季赶去外地做实验，一年下来也只有两次迭代的机会。

眼下，有3台采茶机器人正在西湖龙井原产地一级保护区里进行测试。一名研究人员告诉记者，一垄茶叶春茶季的产值约10万元，中国农业科学院茶叶研究所给了研究团队极大支持——不收租金。

据悉，智能采茶机器人是浙江省农业“双强”重点突破试点项目和“领雁”研发攻关计划项目的研究成果。浙江省山区26县拥有大面积的茶园，发展茶产业关系着当地农民的增收问题，也能有效助力浙江高质量发展建设共同富裕示范区。

陈建能说：“这几年，我们将采茶机器人从‘不可能’变为‘可能’，从‘可能’变为‘可用’，未来将致力于实现‘好用’，为农业新质生产力发展贡献力量。”

本报杭州3月27日电

中青报·中青网记者 蒋雨彤 来源：中国青年报