強國興農 青年力量
作者 | 《中華兒女》記者 趙漢琪
編輯 | 陳晰
常言道，橘子好吃，果實難摘。近年來，在嶺南地區不少柑橘園內，常見這樣的情景：幾位果農將采摘的柑橘裝上一輛無人駕駛的單軌運輸車。一車裝滿，按下遙控器，這輛滿載著果子的運輸車通過單軌翻山越嶺，將果實運上公路，將肥料運到田間地頭，也讓嶺南地區的果農告別瞭肩挑背馱的歷史。
李震
作為全國農機化科技創新專傢組專傢、中國青年科技工作者協會會員，華南農業大學電子工程學院（人工智能學院）院長李震一直致力於適用於丘陵山地的現代農機裝備研究及推廣應用工作，其中山地果園軌道運送裝備一直是他在農業領域的主推技術，大大減輕山區果農的繁重勞作。
自2016年擔任國傢現代農業（柑橘）產業技術體系機械化研究室主任和果園管理機械化崗位科學傢以來，李震在柑橘生產機械化和智能化領域取得瞭不凡的建樹，曾獲教育部高等學校科學研究優秀成果獎（科學技術）技術發明獎一等獎，農業農村部神農中華農業科技獎二等獎、三等獎，廣東省科技進步獎二等獎，廣東省農業技術推廣獎一等獎、二等獎，中國農業機械學會青年科技獎等多項獎勵。
如今，在李震和團隊的共同努力下，不僅“單軌小火車”奔跑在全國各地的柑橘園中，電動輕簡型挖穴機、電動炮塔風送式噴霧機、便攜式柑橘在線測產儀等一批現代化農機和裝備也在大顯身手，助力“汗水農業”向“智慧農業”的加速轉變。
從電子信息專業跨界農業
李震出生在一個軍人傢庭，父母是吉林人，後隨軍來到廣州。1981年，李震在廣州出生；2000年，他考入瞭華南農業大學工程學院的電子信息工程專業。本科畢業後，他選擇繼續深造，在本校繼續攻讀農業電氣化與自動化的碩士與博士學位，師從洪添勝教授，從此開始涉足農業領域。
自幼在部隊大院長大，李震對農業並無過多瞭解。但跟隨導師做瞭幾個項目後，深入田間地頭、山林果園的他逐漸體會到瞭農民對機械化的迫切需求，逐漸產生瞭一種“非常想要去做一件事情的使命感”。
隨著學習和研究不斷深入，李震瞭解到，我國農業裝備水平與歐美發達國傢的差距依然顯著，這也成瞭他投身農業機械化研究的強大動力。他深知，要解決勞動力短缺、降低勞動強度及成本等問題，才能進一步提高水果品質和市場競爭力、增強果園的防災抗災能力，提升果農的收入。而這一切，都離不開農業機械化的助力。
2007年，李震被派到俄克拉何馬州立大學參與合作項目，踏上瞭前往美國的求學之路。按導師建議，合作期間他先修讀瞭生物系統工程碩士學位課程，並獲自然科學碩士學位，也成為瞭國際上第一批接觸農業物聯網的研究者。
雖然已經過去多年，但談及這段學習經歷時，李震仍記憶猶新。“俄克拉荷馬大學有不少課程是本科和研究生一起學習。雖然我在國內已修讀自動控制、數理統計、算法設計與分析等課程，對英語學習帶來的難度也有心理準備，但在學習過程中遇到的困難還是超過瞭預期，專業基礎之外的傳熱學課程，更是讓我倍感吃力。”俄克拉荷馬大學對國際學生要求嚴格，若要得到獎學金，27門課程中最多隻能得3個B，其他課程必須是A，否則就要支付高昂的學費。
學習如登山，不僅需要攀登的勇氣，更需要堅韌不拔的毅力。李震做到瞭，他連續三年以優異成績獲得瞭獎學金。在研究生期間，他發表瞭8篇SCI論文、4篇EI論文以及其他十幾篇中文核心論文，展現瞭卓越的學術能力。2009年，李震學成歸國，獲華南農業大學/美國俄克拉荷馬州立大學聯合培養博士學位，2010年在俄克拉荷馬州立大學做博士後研究，並於同年7月加入華南農業大學任教至今。
進入華南農業大學後，李震的研究方向主要集中在山地果園管理機械和裝備以及果園信息化技術方面，同時繼續跟隨洪添勝教授進行農機裝備研究工作。“我會將農業機械的理論知識和最新發展結合起來，將團隊的最新成果融入教學中，用自己的學識、閱歷、經驗來培育人才。”
十四年來，他始終未曾離開教學和科研一線，孜孜不倦，砥礪前行，教書育人、科研創新齊頭並進。
“好技術要在田間地頭真正為農民服務”
多年來，我國柑橘種植采取“果樹生產上山下灘，不與糧棉爭地”的發展方針，目前已成為南方丘陵山區農民經濟收入的支柱型產業。李震介紹，丘陵山地柑橘園坡度跨距大、行株距狹窄，不具備大、中型機械作業的農藝條件，缺少適用的農機裝備，果園物品運送主要依靠人工作業，生產條件差、勞動強度大、生產效率低，還存在一定安全隱患。
李震（左一）與農技人員和果農交流生產經驗
“如何才能打通果園到公路的‘最後一公裡’？”2012年以來，李震在導師洪添勝教授的指引和幫助下，以山地果園單軌運送為核心，在機械結構、電動控制、運送模式等領域開展系列關鍵技術攻關，研制瞭適合山地果園作業的系列自走式電動單軌運送裝備。
“這是一條能爬坡的路、一列能運貨的車。”在沒有安裝單軌運輸車之前，柑橘全部靠人工背運出果園，耗時又耗力。李震融合電力驅動創新瞭單軌運送裝備機械結構設計，研究解決瞭裝備整機結構、自動變擋機構、雙鏈路傳動、輪軌減振優化等關鍵技術問題，突破瞭山地果園大坡度運送和高運載量的技術瓶頸。同時，他突破瞭聯動控制模式、安全制動與避障、在軌精準定位、狀態智能感知等關鍵技術難題，實現瞭單軌運送裝備的多模態精準控制和安全可靠作業。
技術上的突破還遠遠不夠，李震先在山地上試驗，再運送到果園中試用，並收集果農的反饋意見，對機器不斷完善，使之越來越智能化、省力好用。如今采摘柑橘，果農隻需將摘下的果子放到單軌運輸車上，隨著發動機啟動，單軌運輸車很快將果實運出果園。解決瞭山地蔬果、肥料、農藥、勞具等農資的運輸問題。果農隻需要按下開關，就能輕松完成物資運輸，方便又快捷，省時又省力。
山地果園電動單軌運送裝備研究工作已獲授權發明專利10件，授權實用新型專利和軟件著作權等知識產權8件，發表論文15篇，出版專著1部，參與制定並已發佈企業標準1項，獲廣東省農業技術推廣獎二等獎和廣東省測量控制與儀器儀表科學技術獎一等獎。以山地果園機械化和智能化運送裝備為基礎，李震又提出瞭山地果園“路+軌”運送作業的模式，目前已在我國南方地區的多個山地果園落地。
果農的需求始終是李震和他的團隊研究的立足點，李震堅信，“好技術要在田間地頭真正為農民服務。”循此初心，他和團隊還優化瞭山地果園牽引式雙軌運送機和電動輕簡型挖穴機，在管道恒壓噴霧系統的基礎上研發瞭管道順序噴霧系統；並且研制瞭山地果園自走式電動單軌運送機、小型自走式電動履帶運輸機和輪式運輸機、電動炮塔風送式噴霧機、容器育苗開袋及基質裝填一體化設備等一批適用於山地橘園的機械化裝備。李震介紹，山地果園軌道運送裝備的推廣應用大大減輕瞭果農的勞動強度，為緩解勞動力短缺、保護環境、提高資源利用率和果品質量、節本增效和進一步促進水果產業的可持續發展起到很好的示范帶動作用。
讓農民用得起、願意用
作為廣東省科技特派員，李震一年幾乎有四分之一的時間都在果園裡。他說：“在啟動一項新研發任務之前，我們都會組織相關企業、用戶和行業單位等進行非常廣泛和深入的調研，走訪三到四個省份的柑橘園，充分把握技術需求。”他認為，不能在田間地頭發現問題的專傢是不合格的，隻有在現場發現問題、解決問題，才能無愧於科技特派員的責任與使命。
李震介紹，不同地區的農作物種類、耕作方式和農業環境都有所不同，因此農機需要根據實際需求進行設計和生產。由於農作物種類的多樣性，農機也呈現出種類繁多的特點。從播種、施肥、灌溉到收割、加工等各個環節，都需要不同類型的農機來完成。此外，幾乎每種作物都有相應的農機裝備來輔助生產，如拖拉機、播種機、收割機、灌溉設備等，它們在不同的生長階段發揮著關鍵作用。這種專業性使得農機在農業生產中不可或缺，同時也要求廠商在設計和生產時具備高度的專業性和技術實力。
“好技術不僅要讓農民用得起，更得讓他們願意用。”李震坦言，與汽車等消費品不同，農機在技術應用上相對保守，更加註重實用性和穩定性，這是因為農業生產對農機的要求不僅僅是高效和先進，更重要的是要適應農民的需求。
在推廣應用的過程中，李震也曾遇到困難與挑戰。他舉例，有些農機從方便維修的角度出發，開放電路板和控制器等設備，但在農民看來，這是一個構造十分復雜的機器，如果損壞瞭不知道該如何維修，所以寧可放起來不用。“後續的設計中，我們將控制箱完全封閉，用戶無法自己打開，這樣利用率反倒上去瞭。”為使農民瞭解新技術、新裝備、新成果，李震帶領團隊通過現場演示會、技術培訓會等多種形式，加強新型農業機械的宣傳，提高農民對機械化的認識，進而提升使用農業機械的意願和水平。
李震一直將研制農民迫切需要、用得起和願意用的農機裝備作為他的研究方向。在技術成果落地過程中，許多關鍵部件的設計都是按照產業化的標準和要求來實施的，雖然有時增加瞭設計難度，但能給後續的成果轉化和產業化過程減少很多資金、人力和時間的重復投入。
下一步，李震將目光聚焦智慧果園。“在我國南方特色常綠果園，尤其是丘陵山地果園的生產全流程中，融合農機裝備、電子控制、物聯通信、智能決策等多維度的理論和技術，來降低人力投入和生產成本，實現藥肥減施增效和果園精準管控，達到‘機器替人’的目標。”他認為，在可預見的未來，智慧果園將通過融合物聯網、大數據、天空地一體化和農機作業裝備智能化等技術，來解決勞動力短缺、生產效率低的問題，實現果園生產作業決策數字化、全程機械化、綠色生態化，形成可復制、可推廣的智慧果園科學管理模式。同時，這一進程也將和鄉村振興、生態保護緊密結合起來，成為建設美麗鄉村、美麗中國的重要助力。
培養學生心懷強農興農使命
今年5月，李震上任華南農業大學人工智能學院院長。作為我國華南地區唯一一所農林類“雙一流”建設高校，華南農業大學一直堅持“以農立校”為本。
華南農業大學人工智能學院成立於2019年11月，是全國農業類院校中首個成立的人工智能學院，與電子工程學院合署為電子工程學院（人工智能學院）（簡稱“學院”），設有電子信息工程、光電信息科學與工程等6個本科專業，以及智能農業機械裝備、農業“互聯網+物聯網”一體化技術等五大學科方向。
柚果智能采收裝備
李震介紹，學院具有明顯的新工科和新農科的交叉屬性。通過將工科的思維、理論、技術和農科的農藝、農技、農機進行深度融合來提升智慧農業的機械化、信息化、數字化和智能化水平。在此前提下，如何培養學生的科研能力和創新能力至關重要。
學院以學生創新創業和學科競賽為抓手，以科技創新競賽和學術培訓為基礎，積極開展第二課堂教育。積極鼓勵和支持學生們在掌握並打牢專業知識基礎上，參加中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽、“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽、全國大學生電子設計競賽等各項專業競賽。“通過以賽促學、以學促行，讓學生們保持求知欲，激發學生的創新意識，提升在過程中發現問題、提出問題、凝練問題和解決問題的綜合素質。”李震說。
作為農業院校教師，李震深知，要將學生培養成為符合農業農村現代化發展需求的高層次復合型人才，就要先引導他們塑造“三農”價值，根植“三農”情懷，心懷強農興農使命。擔任碩士生導師、博士生導師多年，李震始終培養青年科研人員在圍繞農民需求的關鍵科研領域能夠坐得住、紮得深。
2019年12月，李震加入中國青年科技工作者協會。他認為，中青科協起到至關重要的橋梁作用，通過參與一系列前沿技術分享、沉浸式研討交流、一線實地調研等活動，讓科技領域各行業的人才交流合作，碰撞出科技成果轉化的新思路。同時，通過跨領域、跨地域組織開展深度交流，掌握青年科技工作者的真實想法、現實需求，搭建分享研究成果、拓展“朋友圈”的平臺，提高青年科技工作者的獲得感、歸屬感。
鄉村振興，農機先行。目前，李震正帶領團隊在全自動智能化采收裝備、水果初加工裝備等方向尋求突破。“我國農機發展已進入4.0時代，高端智能農機裝備已成為當下農業現代化的重要標志和產業發展的熱點，也是提升農業新質生產力的關鍵所在。”李震表示，未來將繼續以國傢戰略需求為導向，面向農業農村的實際應用場景，創新關鍵技術、創制核心裝備、創建應用模式，助推傳統農業向智慧化、綠色化、規模化轉型升級。
[ 本文刊於《中華兒女》雜志2024年第8期 ]
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