“天工开悟3.0”的破土之路

无人机喷洒农药。(图片由受访单位提供)

本报记者 薛婧

盛夏,北大荒集团嘉荫农场的一片大豆田上空,一架无人机按照预设航线自动起飞、巡田,并将可见光与多光谱影像实时回传至“天工开悟3.0-农业智能体平台”。几分钟后,平台自动解析出叶片颜色、叶面积指数及病虫害风险,并结合土壤与气象数据,生成了一条带有具体地块编号和处理建议的农事任务,推送至农场管理人员的手机App端。

这套看似平常的无人化巡检与决策流程,背后是我国首个通过中央网信办备案并获批上线的农业领域大模型——由哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司(以下简称工大智研)牵头研发的“天工开悟3.0-农业智能体平台”(以下简称“天工开悟3.0”)。近日,该项目从全国众多参评案例中脱颖而出,入选工信部“2025年人工智能应用典型案例(技术底座方向)”。黑龙江省仅有两个项目获此殊荣。

从2021年底的科研探索,到如今在北大荒集团嘉荫农场和查哈阳农场进入试运行,再到惠及黑龙江114个农场、服务超百万亩土地,“天工开悟3.0”走过的是一条从实验室代码到黑土地实际生产的艰难而扎实的“破土”之路。这一路上,政府部门推荐、科研平台支撑、龙头企业协同和农场一线参与的多方合力,成为项目能够实现从实验室到田间跨越的关键保障。

从“能回答”到“会干活”

一场农业生产方式的智能化重构

“平台最大的亮点,是让农业大模型从‘会回答问题’走向‘能够参与生产’。”哈尔滨工业大学副教授、“天工开悟3.0”研发团队负责人姜京池在接受采访时这样概括。

在姜京池看来,传统农业AI往往聚焦单一识别或预测任务,而“天工开悟3.0”在国内形成了由农业问答大模型、多模态大模型、作物生长大模型、水肥决策大模型、农事规划大模型、多智能体调度平台和大量下游工具智能体共同组成的综合技术体系,它不再是一个被动的信息库,而是一个能协同无人机、土壤传感器、气象站和一线人员共同完成生产任务的“决策智能体”。

这一转变背后是三重核心突破:一是农业知识与大模型的深度融合,模型可以理解农业术语,并结合种植标准、作物阶段和地块历史形成专业判断。二是多模态农业信息的统一分析,系统能够综合理解无人机可见光、多光谱影像、气象、土壤和作业记录,从多个角度判断作物状态,并给出恰当的农事规划。三是从智能分析向任务执行延伸,平台能够将复杂农事目标拆解为具体任务,协调专业智能体、设备和现场人员共同完成,并根据执行结果继续调整后续计划。

项目在技术攻关与推广过程中,得到了多方力量的持续支撑。此次入选国家级典型案例,由黑龙江省工业和信息化厅推荐;项目研发依托智慧农场技术与系统全国重点实验室等科研平台;在现场实施过程中,北大荒集团、相关农场管理人员和一线工作人员为示范地块协调、设备对接和生产流程梳理提供了重要支持。这种政府部门推荐、科研平台支撑、龙头企业协同、农场一线参与的合作模式,构成了“天工开悟3.0”能够扎根真实生产场景的重要基础。

3天打通“最后一公里”

嘉荫农场里的攻关日记

智慧农业的难度不仅仅在实验室,更在田间地头的“最后一公里”。对于这一点,团队成员黄鸿睿有着刻骨铭心的体会。

“我们在自己的试验田跑得很顺,但刚到嘉荫农场时,发现设备接口、数据格式和实际农事规程都与原有环境存在差异。”黄鸿睿回忆道。为了尽快让系统在真实环境中跑通,由8名成员组成的攻关团队在导师带领下直接驻扎进农场。

他们没有急着架设备,而是先跟着农场技术员巡了一遍田,把实际生产流程中的每一个流程、每一个节点都摸透。随后,针对接口不一致、数据标准不统一等问题,团队采用了“发现一个问题、现场解决一个问题”的笨方式逐项打通。

“农场的管理人员和一线师傅特别给力,帮我们对接设备、解释地块历史。”黄鸿睿说。就这样,团队在3天内完成了系统部署和关键功能调试。当无人机在农场现场按照平台指令自动起飞、降落,并将多光谱影像顺利传回解析出作物长势时,农场的老技术员感慨:“以后巡田,不用全靠两条腿了。”

这次攻关让团队深刻认识到:农业大模型的每一行代码,最终都要落实到一个个具体的设备接口、一项项农事规程和一次次现场协作中。只有解决一线生产的具体问题,技术才能真正转化为生产力。

两年三步走

迈向“AI智能体托管种植”

“天工开悟3.0”的进化史,是一部紧贴中国农业生产实际需求的迭代史。

据姜京池介绍,项目研发始于2024年7月,至今历时两年,经历了清晰的三个阶段。更早的前期技术积累可追溯至2021年12月,在科技创新2030重大项目和黑龙江省“揭榜挂帅”项目的支持下,团队便已开展农业知识图谱与智能问答系统研究,为后续研发奠定了数据与知识基础。

1.0阶段始于2024年7月,团队同步推进农业知识问答、病虫害多模态诊断和生长预测研发,并于当年10月通过中央网信办备案,11月正式上线,成为全国首个“持证上岗”的农业大模型。2.0阶段始于2025年,团队陆续增强多轮对话、联网检索、深度推理、表格与数据库分析等能力,同时提升多作物、跨区域生长预测和全生育期农事决策水平,同年10月发布2.0版本。2026年3月至今的3.0阶段,团队将前期所有能力整合到多智能体协同体系中,打通了工具调用、数据接入、任务派发、执行反馈和管理审核的全链条。

哈尔滨新区产业振兴发展中心也在其中发挥了重要的桥梁作用。中心牵头组织的“相约周五”活动,通过“双走进、双清单”工作机制,带领黑龙江大学北沃科技有限公司、哈尔滨市大地勘察测绘有限公司等7家企业走进工大智研,围绕“天工开悟3.0”农业大模型开展精准对接。对接会上,企业代表结合自身发展现状和技术瓶颈,与专家团队深入探讨如何利用平台解决实际问题、提升数据价值、优化业务流程。哈尔滨市大地勘察测绘有限公司代表表示,希望充分发挥自身在数据采集方面的优势,与工大智研深化合作,推动数据平台从简单采集向智能决策升级。这种政府搭台、院企对接的模式,为“天工开悟3.0”从技术验证走向产业推广拓宽了路径。

此次入选国家级典型案例,表明“天工开悟3.0”的技术路线和平台能力获得了国家层面的认可,项目也由科研探索和技术验证进一步走向真实农业场景和规模化应用。

随着平台在嘉荫农场和查哈阳农场的试运行深入推进,这一诞生于实验室、成长于黑土地、汇聚了多方合力的农业大模型,正将黑龙江农业从机械化、信息化稳步推向智能化。而“天工开悟3.0”的田间进化故事,也将越来越精彩。