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科技部長陳良基談【科技智慧於農業的生產運用】

 
 
 

謝謝台灣食育協會今天辦這活動,並且邀請我過來,其實剛剛童子賢理事長已經幫我解答了,就是科技不是萬能。不過我在高科技這領域快30幾年了,到科技部來,我一直希望科技可以融入生活的各面向,也就是說可以藉由科技來幫忙生活上的很多東西,而農業也是類似概念。今天藉著這個機會,聽到我們農委會的吉仲兄提出許多問題:在系統方面,農委會本來就要把整個系統架設起來,並由科技部從旁協助,找出系統的關鍵處或者具困難度的問題和目前尚未明瞭應如何解決系統上的問題。對科學家而言,我們只怕沒有問題,而不怕問題多。因為,有問題才有辦法做研究。所以,只要有一些真正的問題存在,我們希望科技部能夠給予適時的協助。但是,剛才有看過蔡委員的投影片,我覺得蔡委員好像把很多整個面向的問題都解決,包括剛剛特別提列出以色列所實行的情況。以色列因為它資源的缺乏,其實講就是說我們所知道「民以食為天」。

 

基本上,農業,是讓整個社會能夠生存的重要元素。在台灣,我們的自然資源雖然不多,但對比之下,農業的資源算是相當豐沃的。所以相對地,台灣目前有很多的農業仍採用很古老的農業生產方式。很多人都不相信我是種田人出身的,我假日回去的時候,還是要下田去。雖然說現在有採花生機,採花生機幫農村很大的忙,但是在角落的地方,還是要靠人工。在收成以後需要做哪些事?我在雲林縣,而它是台灣最窮的縣市之一,我們有很多的農民他們還是要這樣去做,這是從我小時候一直到現在都在持續做的事情。

 

當我進入科技部後,我就覺得為什麼我們的科技做了高科技的技術,而在整個高科技,台灣是全世界科技的大國,雖然整體來講,我們是一個小國家,可是,在科技上我們是一個大國。但回頭來看,我們在眾多生活面向上是相當的落伍。剛剛農委會或是蔡委員,則着眼於整體宏觀的角度,可是實際上吉仲副主委提到第一要項,是否有真正解決農民的問題?我秀的這兩張圖是我假日回家時,實際在田裡做的絕大部份活。我們田裡這些農民們的年紀都比我大,所以這些人有很多是我從小就認識的伯伯叔叔們,他們現在還是在田裡做這些事情。於是我思索到,農業是台灣基本上需要的元素,因此我覺得:如果這時候科技能夠協助台灣,至少應該要協助到那些最大的問題。所以剛剛在整理問題完後,我們會配合農委會,看何處是無法解決的?但是我常習慣說:「不要丟太多的問題給我,就是能撿三件大問題就不錯了。」

 

我今天先藉著其中比較嚴重的三件來說明,也許待會再聽聽大家的對話,看還有哪些是科技部能夠做的?如果大家覺得這部份真的還不知道答案,科技部當然就跳下來幫忙。所以我認為第一,現在台灣的高科技做得很好,希望科技部應該有部份的能量,可以把智慧機械不是只做很高端的智慧生產,也應當有一部份可以用來協助我們資深的農民們,使其耕作更加輕鬆有效能。第二就是機械。我們可以使用很簡單的農業手臂來協助作業,但像我小時候在農村的時候,年紀小的孩子就負責關於爬樹這一方面的工作,例如:採龍眼或採蓮霧等。現在採龍眼有沒有什麼更好的辦法?如果仍然繼續採用人力進行的話,這實在是超級落伍。台灣這麼大的科技大國,這些應該要提供協助。另外,當智慧機械一進去以後,以現在的技術,物聯網就可以跟進去了。當物聯網跟進去的時候,我們就會發現,一項農產品的出生,它跟農地與土地是很有關係的。土地是什麼東西,你就會長什麼東西出來,即是 You are what you eat(我們吃什麼就變什麼)。 農作物也是一樣,後來我發現在雲林有一些地方,現在整地整得相當不錯,已經有類似日本越光米的那種水準,我就跟種的那幾位農場主人去談,他說他們其實是有特別監控土地的氮跟磷的比值,可以種出不同產物。

 

關於這些細節,科技都可有所協助。從整個機械相關的部份,一直到應用物聯網於各個農耕畜牧業都可以協助。現在畜牧也相當有問題,以色列的大使,很驕傲地跟我說,以色列有全世界牛奶出產量最高的紀錄。因為他們的做法是:他的每一隻牛 ,尤其是這些乳牛,牠們有物聯網的感知器(SENSOR)在牠們身上,所以可以監控牠們,在什麼季節及溫度下,牠的產值或農產量可以達到最高。我覺得人家科技可以做到的地步,台灣的科技進展快速,其實理應要協助農業這一塊領域,它是國家生存的重要元素。特別對台灣來說,因為我們是ㄧ個小島,有任何天災人禍的時候,我們要能夠自給自足。所以不管如何,農會在台灣一定要有足夠的量,當我們的農民生產時遭遇困難之際,農會及科技應該要介入協助。

 

第一個議題,它面向很廣泛,所以這邊列舉了幾項。這些例子目前都是透過人力來做,我覺得所有的工作,部分幾乎都可靠著機械來輔助,當然不見得全部都是自動化,那個目標太過遙遠了。這就是剛剛我跟童子賢理事長講,不要說科技不是萬能喔,只是時間還不到!幾年後,科技可能就是萬能的。我們所有的農業是階段性進展的,也許現在有一些簡單的輔具,比如說:採龍眼。利用一座簡單的升降機械,再加上自拍器那麼方便,我可以裝設一個簡單的機械上去採龍眼,使用微創技術加裝一台攝影機,此時我們可以用攝影機看一下樹上龍眼的品質,即可知道何時採它是最適合的。它應該可以協助較資深的農民,在工作上不用那麼辛苦,效率卻比較高。所以我們可以看到很多的機械,目前正在做各種協助。

 

一開始,從土壤部份談起,然後談到育種,甚至說到水資源的整合。因為像以色列就是水非常珍貴,但是它可以把沙漠變綠洲。現在台灣擁有如此大量的自然水資源,可是我們常會面臨到水不夠的問題,科技在這方面應該可以解決。農業的機械和農業的智慧,再加上我最近一直在推動的AI,我所推動的概念在於:當以前我們在農家,而現今我們回去,也還是看到很多的農民朋友是用經驗來決定最近要做什麼事情,因為人的經驗會出錯,所以AI其實都可以協助相關作業。尤其當你把AI竄到另一個階段以後,它是不會出錯的。我覺得這些知識,其實都可以累積起來協助我們農業的發展。這個部分就是要提出,我們會跟農委會來配合,將來希望可以協助合作,看哪些項目是在短期內可以提早作業。如果農委會那邊已有技術,而剩下的步驟就是大量在各地舉辦推廣活動,因此也不需要科技部的協助。在不知道如何做的情況下,科技部可以找一些學校的科研團隊來協助,所以這幾項,是以後我們會再去研商討論的。

 

接下來談水資源。就台灣來講,水是一個非常大的問題,因為它不僅應用於農業科技,又牽涉到最近的大新聞「台積電要設廠,第一要務就是水。」我們國內所有的水,70%是用在農業的灌溉上。所以,只要我們在農業灌溉上的效力與效能能夠提升1%,只要10% 就可以減少 7%的用水,大概所有的工業用水,都沒缺水的問題。這中間的轉換機制就在這裡,以色列採用的農業科技,讓它在農業上的使用水的85%用量是使用再生水。因為它水資源非常地珍貴,台灣其實這方面,幾乎沒有任何一個機構在管理。我們現在如果到農地去看,依然採用古時作法,將大量的水抽上去,然後灌溉整個田地,而不像採用色列一根一根管路的方式,因為水是很珍貴的,所以每一滴都要滴到農作物,並且適時的將它滴上。如此一來,它另外創造了一個好處,就是依照農作物生長的情況,它可以給予它單棵的水分及營養。因此它甚至可以做到,讓每一部份都客製化(customization)。我這次去以色列參觀,因為無人機很方便,它現在的科技已經做到在農作生長的過程中,無人機隨時在上面做整個農地的掃瞄(frequence spectrum),掃完了以後可以發現,某幾棵作物現在的成長狀況是比較有問題的。它可以直接控制就在那處灌溉,所以它的效能非常高。

 

在台灣,因為我們太方便了,所以這樣的花費可能不可行,但是如果換算成,只要節省10%,就可以讓工業用水發生多少功能,這個替換機制,科技便可加以協助。所以這個部分,尤其在台灣,這個圖是秀給大家看台灣現在面臨的氣候異常狀況,我們的枯水期未來會越來越嚴重。其原因並非水源不夠,而是有時候下雨會很大量,但是一下子就流掉了。剛剛童理事長提到這個問題,依據相關的數據顯示,這問題將會越來越嚴重。如果需要這方面的協助,我們科技部願意找一些團隊,對這方面的問題提供一些比較好的解決方法。當然因為它的成本比較高,也許要這樣去結合,可能是會用在某些比較高價值的農產品,我們將它改用看效益會怎樣,我覺得這是可以嘗試的,其實我那時在台大,就一直在推動植物工廠的概念。

 

現在氣候異常,也是要從根源做起。在育種上,有很多的研究顯示,它特別抗旱災的情況,而有些育種結果卻是反過來抗,當洪水來臨時,整個植物埋在水裡,它還是能夠正常的生長,所以兩種結果,都是我們所需要的。如果有好的科技來協助,我們將來比如說,我們重要的糧食或水稻:水稻如何去做防護呢?像以前我們家種水稻的時候,快要收成的那幾個禮拜,天天就要祈禱風調雨順,因為颱風一來的時候,只要稻子一倒下去,大概一半稻子都泡水,它就完全沒有辦法賣出去,這是其中一個問題。

 

第三個要談論的就是剛才提到稻子泡水的議題。其實我們把農產收成後,直到我們拿到飯桌上享用,其中的工程是相當冗長的,但是藉由此項過程所得到的線上統計結果,大概有30%-40%的農作物,在這段時間被消耗掉了。亦即,我們希望將這些農作生產,最後供應給人民使用,但是好不容易把它收成了,到真正可以使用時,有些放冰箱壞掉了,有些是在過程中毀敗,透過現在的科技,以上問題應該可以加以協助為是。我這次待在以色列時,正值他們葡萄的收成期,他們為我介紹農民從葡萄育種開始,如何保鮮的程序,直到採收後完整的保鮮流程。另外,他們著手一項實驗:模擬顧客把東西從市場買回家,大部分都是存放在冰箱,透過不同的保存方式,經過一或兩個禮拜後,觀察這些食物的品質狀況,甚至在保存的同時,加入不同的氣體,例如加氮氣到冰箱去做測試。我認為真的要將科技融入生活,任何生活圈碰到的問題,都可以靠科技來解決。

 

因此,我覺得在這幾個大的面向,好比說農產的保鮮,我們如果到農產運銷公司去看,你會發現滿地都是農民好不容易把它採收下來的作物。有時候我看了會非常心疼,因為我們以前小時候種田都是比較窮苦的人家,每次收成完, 我們都會去農地再掃一遍,看賣了多少以後,我們會撿剩下還可以吃的把它帶回去吃。結果我們好不容易送到都市,是被放在那邊等著,最後變成滿地是一些消耗浪費,我自己看了都很心疼。所以,其實除了從滴灌的需要性來看我們所感受到的,如果我們能夠用科技來協助,讓它整個效能可以提升,大家也許可以真的不用那麼辛苦。

 

因此,這邊列舉出大概需先解決的三個議題:第一個議題,是希望我們結合智慧機械、AI以及結合我們本來的自動化系統。我們具備領先全世界的AI,而在物聯網(IOT)領域,我們更是領先全世界。

 

第二個議題,在農業上,就是有關所有水資源是否可利用生物科技的方式,從育種及相關的部分來協助我們,甚至於微生物的技術,可否讓我們現在的養豬、養雞場結合眾多相關因素,是否可借此技術來協助作業及降低對禽流感的恐慌。科技業本身可以提供一個預知的能力,現在的科技已進展到只要很小的微粒,就可以檢測出來這個場域裡面空氣的成分到底是如何?空氣裡面有沒有哪些特殊的病毒?大家可以看到我們科技部常發表此類論文,看看是否可試驗在真正的農產品上呢?我們可拿養雞場來做試驗,但現在可能還做不到。由於科技本身,本來就是把不可能的事情變成可能,目前使用的手機10年前還未面世,現在才經過10年,大家都已經在使用智慧型手機。

 

我們只要能夠紮實地去做,我覺得10年後,讓我們台灣的農業真正能夠與科技良好的結合,這是我們所期待的!希望科技部門可以在農業與科技間的對話貢獻一點心力,這是今天我想帶來分享給各位的內容。

 
台灣食育協會論壇─農業與科技的對話─農業大未來。(圖片來源:台灣食育協會)
▲台灣食育協會論壇─農業與科技的對話─農業大未來。(圖片來源:台灣食育協會)
 
(本文由科技部補助「食農科學傳播與新聞產製」執行團隊撰稿)
 
講稿整理:吳清蓮|台灣食育協會
核稿/責任編輯:黃兆徽|臺灣師範大學環境教育研究所
 
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