這個7月，中國人在西部干了件大事。昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)的棉田里，一個鋼鐵身影穩(wěn)步移動。伴隨著低沉的“嗡嗡”聲，它搭載的激光器精準(zhǔn)射向棉花頂尖——98.9%的識別準(zhǔn)確率，3%以下的傷苗率，每小時6-8畝的作業(yè)效率，這是全球首款棉花激光打頂機(jī)器人交出的成績單。

根據(jù)媒體賬號“新疆日報”的消息，歷經(jīng)三年攻關(guān)，新疆大學(xué)周建平教授團(tuán)隊(duì)將固態(tài)激光雷達(dá)與機(jī)器視覺技術(shù)深度融合，攻克了“移動槍打移動靶”的技術(shù)難題，讓機(jī)器人能在氣流擾動與棉株晃動的復(fù)雜環(huán)境中精準(zhǔn)定位頂芽。

大家可能不太明白，這個代表這么什么？簡單來說，無人化棉花生產(chǎn)中，最艱難的環(huán)節(jié)，就是處理“打頂”。傳統(tǒng)操作上，棉農(nóng)需在盛夏烈日下穿行田間，手工摘除每株棉花的頂芽，以促使?fàn)I養(yǎng)向棉桃集中。這不僅勞動強(qiáng)度大，且時間窗口極短，直接影響棉花產(chǎn)量與品質(zhì)。而因?yàn)槟繕?biāo)的生長狀態(tài)各異，穩(wěn)定性就差，又極易受外界氣流影響，棉花打頂一直是全程機(jī)械化鏈條上最后一塊“硬骨頭”。

而新疆大學(xué)研發(fā)的這款機(jī)器人，裝備了全球領(lǐng)先的“智能眼”系統(tǒng)。它能實(shí)時識別棉株頂尖位置，通過大功率藍(lán)光激光器瞬間產(chǎn)生高溫實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灼燒滅活。 與機(jī)械切割或化學(xué)打頂相比，激光打頂實(shí)現(xiàn)了“非接觸、零污染”，大幅降低了對棉株的傷害，更可在夜間連續(xù)作業(yè)。這項(xiàng)突破將作業(yè)效率提升至人工的10倍以上，為新疆棉花規(guī)模化生產(chǎn)掃清了最后障礙。

需要指出，中國棉花機(jī)械化之路并非坦途。2022年，長江流域的湖北省棉花種植面積已從高峰期的700萬畝銳減至180萬畝，機(jī)械化水平不足是主因之一。 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2023年明確提出加快推廣棉花輕簡化機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)，并將大型采棉機(jī)補(bǔ)貼提高到60萬元。如今隨著激光打頂機(jī)器人的問世，中國棉花產(chǎn)業(yè)正式邁入全流程智能化時代。

這乍看起來，似乎是應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)，那我們?yōu)槭裁匆倪@個話題呢？核心就一句話。棉花，這一柔軟作物，實(shí)則是現(xiàn)代國防的硬核支柱。

硝化棉，這種由優(yōu)質(zhì)棉花經(jīng)硝硫混酸處理制成的化合物，是當(dāng)代槍炮發(fā)射藥的核心原料。從子彈到火箭推進(jìn)劑，都離不開它的推動。 軍事史料顯示，自19世紀(jì)后期硝化棉火藥廣泛應(yīng)用以來，全球約1.5億戰(zhàn)爭死亡者中，70%死于硝化棉推動的槍炮彈藥——相當(dāng)于1億生命被棉花吞噬。

從戰(zhàn)略上說，棉花也是國防命脈的保障。可能有人不知道，新中國剛成立那會兒，棉花是作為頂級戰(zhàn)略物資實(shí)行統(tǒng)購統(tǒng)銷的。六七十年代備戰(zhàn)期間，軍工生產(chǎn)消耗的棉花曾導(dǎo)致民用紡織品極度短缺，直到大慶油田開發(fā)后進(jìn)口化纖設(shè)備才得以緩解。

后來的這么多年里，中國一直堅(jiān)持棉花基本自給政策，不僅是為防止被國際棉商卡脖子，更是確保硝化棉原料供應(yīng)安全的戰(zhàn)略選擇。完全捅破西方的“國防棉幕”。而激光打頂機(jī)器人作為推動的產(chǎn)能提升的技術(shù)突破，無疑正悄然加固著國家的國防根基。

哪怕拋開國防應(yīng)用不談，單純就這個棉花激光打頂機(jī)器人，本身的存在意義，就遠(yuǎn)超單一農(nóng)具創(chuàng)新。它在農(nóng)業(yè)智能化與國防安全領(lǐng)域同時打開新局面，成為人工智能賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)的典范。

首先，是起到了農(nóng)業(yè)智能化的先導(dǎo)示范作用： 該機(jī)器人首創(chuàng)的“激光雷達(dá)+視覺識別+精準(zhǔn)控制”系統(tǒng)，為智慧農(nóng)業(yè)提供了可復(fù)用的技術(shù)模板。其核心算法從識別到執(zhí)行響應(yīng)僅5毫秒，為其他作物管理機(jī)器人樹立了標(biāo)桿。

其次，兼顧產(chǎn)業(yè)聯(lián)動升級的作用。湖北同期發(fā)布的激光除草機(jī)器人已實(shí)現(xiàn)95%除草率、32萬棵/小時作業(yè)效率，與新疆激光打頂機(jī)器人形成技術(shù)呼應(yīng)。甘肅瓜州棉田的無人機(jī)植保、水肥一體化系統(tǒng)，共同構(gòu)成智慧農(nóng)業(yè)生態(tài)網(wǎng)。

最后，就是對國防安全的深層加固。一方面，是有了產(chǎn)能保障。新疆棉區(qū)占全國總產(chǎn)90%以上，激光打頂技術(shù)將提升單產(chǎn)8%-10%。在長江流域，湖北正推廣機(jī)采棉技術(shù)恢復(fù)種植面積，建設(shè)江漢平原高品質(zhì)棉種植帶。另一方面，軍工儲備更具彈性。棉花戰(zhàn)略儲備需應(yīng)對突發(fā)戰(zhàn)爭需求。現(xiàn)代軍工雖不再直接用棉甲這類東西，但充足的原料儲備仍是國防韌性的基礎(chǔ)。

所以整體而言，這項(xiàng)成果是人工智能賦能智慧農(nóng)業(yè)的重大突破，其創(chuàng)新應(yīng)用不僅推動產(chǎn)業(yè)升級，更作為標(biāo)桿性案例加速整個農(nóng)業(yè)智能化進(jìn)程