TỔNG LUẬNNÔNG NGHIỆP 4.0 - DỰ BÁO CÁC CÔNG NGHỆNÔNG NGHIỆP TRONG TƯƠNG LAI

TỔNG LUẬN NÔNG NGHIỆP 4.0 - DỰ BÁO CÁC CÔNG NGHỆ NƠNG NGHIỆP TRONG TƯƠNG LAI Mục lục TĨM TẮT LỜI GIỚI THIỆU .3 I CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0 THÚC ĐẨY NÔNG NGHIỆP 4.0 .4 Cách mạng Cơng nghiệp 4.0 tác động tồn diện tới lĩnh vực sống Từ Cách mạng Công nghiệp 4.0 tới Nông nghiệp 4.0 Những biến đổi nông nghiệp kỷ nguyên CMCN 4.0 3.1 Sản xuất nông sản 3.2 Phân phối nông sản 3.3 Tiêu thụ nông sản .9 3.4 Tác động đến môi trường nông thôn đời sống nơng thơn .9 II NƠNG NGHIỆP 4.0 - ĐỘT PHÁ HỆ THỐNG BẰNG NHỮNG CÔNG NGHỆ MỚI 10 2.1 Sản xuất hoàn toàn khác cách sử dụng kỹ thuật .11 2.2 Sử dụng công nghệ để đưa sản xuất lương thực tới người tiêu dùng, làm tăng hiệu chuỗi lương thực 13 2.3 Tích hợp công nghệ ứng dụng liên ngành 15 2.4 Công nghệ nông nghiệp (Agtech) 18 III DỰ ĐOÁN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP TRONG KỶ NGUYÊN CMCN 4.0 23 3.1 In chiều – 3D (còn gọi chế tạo đắp dần, tạo nguyên mẫu nhanh) 23 3.2 In chiều – 4D (Cịn gọi là: vật liệu lập trình) 24 3.3 Vật liệu thơng minh- (Cịn gọi bao bì thơng minh) 25 3.4 Robotics - Còn gọi hệ thống tự trị, điện tử 26 3.5 Microrobot tự động .27 3.6 Công nghệ cảm ứng - Còn gọi cảm biến thực phẩm, cảm biến phân tử 28 3.7 Công nghệ thông tin sở hạ tầng cơng nghệ thơng tin - Cịn gọi là: điện toán lượng tử, Internet vạn vật, liệu lớn, hạ tầng không gian mạng, hệ thống tự học 29 3.8 Tin sinh học 31 3.9 Nơng nghiệp thơng minh- Cịn gọi là: nông nghiệp vệ tinh, quản lý trồng theo địa điểm 32 3.10 Năng lượng tái tạo - Còn gọi là: lượng bền, lượng bền vững, chuyển đổi lượng 33 3.11 Tinh chế sinh học nhiên liệu sinh học 33 3.12 Di truyền học - Còn gọi là: công nghệ sinh học, biến đổi gen, công nghệ gen, công nghệ di truyền 35 3.13 Sinh học tổng hợp .36 3.14 Chuyển đổi protein - Còn gọi thịt nhân tạo, thay thịt .38 3.15 Thiết kế thực phẩm - Còn gọi thực phẩm chức năng, dược thực phẩm, thực phẩm cá nhân hóa, cơng nghệ thực phẩm, thực phẩm thiết kế 38 3.16 Nuôi trồng thủy sản 39 3.17 Nơng nghiệp thẳng đứng - Cịn gọi là: Arcology, nông nghiệp thành phố, nông nghiệp môi trường, nơng nghiệp kiểm sốt nơng nghiệp tích hợp xây dựng 41 3.18 Cơng nghệ bảo quản - Cịn gọi bảo quản thực phẩm, công nghệ bảo quản 42 3.19 Công nghệ vận tải 43 3.20 Điều chỉnh thời tiết - Còn gọi kiểm sốt thời tiết, kỹ thuật khí hậu, địa kỹ thuật 43 3.21.Việt Nam hướng tới Nông nghiệp 4.0 tương lai 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 TĨM TẮT Cách mạng Cơng nghiệp 4.0, hay viết tắt CMCN 4.0, đề cập đến kỷ ngun cách mạng diễn cơng nghệ thông tin truyền thông (CNTT-TT) hội tụ Cuộc cách mạng làm bùng nổ đổi sáng tạo cơng nghệ sáu lĩnh vực: Trí tuệ nhân tạo (AI), Robot, Internet vạn vật (IoT), Xe không người lái, In ba chiều Công nghệ nano CMCN 4.0 bao gồm loạt công nghệ sử dụng Dữ liệu lớn để kết hợp giới vật lý, sinh học kỹ thuật số lại với theo cách tác động tới tất lĩnh vực sống Nơng nghiệp lĩnh vực mà CMCN 4.0 kỳ vọng đem tới thay đổi tồn diện sâu sắc CMCN 4.0 thời thích hợp để đẩy nhanh q trình mở rộng quy mơ thương mại hóa nơng nghiệp Để đáp ứng với xu hướng này, dự kiến nông nghiệp tương lai phát triển thành ngành cơng nghệ cao hệ thống kết hợp với trí tuệ nhân tạo liệu lớn Những hệ thống hội tụ thành đơn vị đơn lập máy móc nơng nghiệp, làm đất gieo hạt, quản lý trang trại, dự báo sản xuất, thủy lợi kết hợp lại Sử dụng công nghệ lõi CMCN 4.0, robot, liệu lớn AI kết hợp với nông nghiệp để tạo thời đại siêu hợp Thời đại phát triển giá trị kinh tế, xã hội đạo đức nhiều mặt, hợp với ngành công nghiệp khác thể mơ hình kinh doanh Phần I Tổng luận sâu vào làm rõ mối liên hệ, tác động Cách mạng công nghiệp 4.0 tới nông nghiệp phương diện tối ưu hóa xác giải vấn đề tồn nông nghiệp, xu nghịch đảo yếu tố sản xuất nông thôn, công nghệ CMCN 4.0 tác động lớn đến thời tiết Những biến đổi nơng nghiệp kỷ ngun CMCN 4.0, biến đổi lĩnh vực sản xuất, phân phối, tiêu thụ, môi trường đời sống nông thôn Phần II trình bày chi tiết xu đổi cơng nghệ Nơng nghiệp 4.0 Đó là: sản xuất hoàn toàn khác cách sử dụng kỹ thuật mới, sử dụng công nghệ đưa sản xuất tới người tiêu dùng, tích hợp cơng nghệ ứng dụng liên ngành; phát triển mạnh mẽ “Agtech” – công nghệ nông nghiệp Phần III đưa dự đốn cơng nghệ nơng nghiệp tương lai, có phần nhỏ đề cập tới phát triển nông nghiệp 4.0 Việt Nam đề xuất khuyến nghị LỜI GIỚI THIỆU Cách mạng công nghiệp 4.0 làm biến chuyển mặt đời sống xã hội Nông nghiệp ngoại lệ Rất nhiều tiến khoa học kỹ thuật áp dụng làm cho nông nghiệp ngày trở nên thông minh hơn, bền vững (được gọi nơng nghiệp 4.0) Khái niệm Nơng nghiệp 4.0 tập trung chủ yếu vào sản xuất thông minh dựa thành tựu đột phá công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ nano… Khác với nông nghiệp công nghệ cao tập trung thay đổi phương thức sản xuất từ truyền thống sang đại, nông nghiệp 4.0 làm thay đổi phương thức quản lý nơng nghiệp Theo đó, nơng nghiệp 4.0 mở đường cho hoạt động sản xuất xác, chặt chẽ mà không cần quản lý trực tiếp người Là kinh tế chủ yếu dựa vào nông nghiệp, Cách mạng 4.0 hội quý giá để Việt Nam nắm bắt cơng nghệ nhằm thúc đẩy nhanh tiến trình cơng nghiệp hóa, đại hóa nhằm thu hẹp khoảng cách phát triển với kinh tế phát triển khác Với mong muốn giúp bạn đọc có cách nhìn tồn diện tác động Cách mạng công nghiệp 4.0 tới nông nghiệp phát triển Nông nghiệp 4.0 dự báo công nghệ nông nghiệp tương lai, Trung tâm Thông tin Thống kê Khoa học Công nghệ biên soạn Tổng luận “NÔNG NGHIỆP 4.0 - DỰ BÁO CÁC CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP TRONG TƯƠNG LAI” Tổng luận cung cấp kiến thức tác động Cách mạng công nghiệp 4.0 tới nông nghiệp, hướng phát triển Nông nghiệp 4.0 đưa dự báo công nghệ nông nghiệp tương lai Xin trân trọng giới thiệu Cục Thông tin Khoa học Cơng nghệ Quốc gia I CÁCH MẠNG CƠNG NGHIỆP 4.0 THÚC ĐẨY NƠNG NGHIỆP 4.0 Cách mạng Cơng nghiệp 4.0 tác động toàn diện tới lĩnh vực sống Trong năm gần đây, Cách mạng Cơng nghiệp 4.0 chủ đề thường xun thảo luận Diễn đàn kinh tế giới (WEF) Klaus Schwab, người sáng lập WEF, cho kỷ nguyên Cách mạng Công nghiệp 4.0 tới với biến đổi xã hội có tốc độ, phạm vi, ảnh hưởng hồn tồn khác với trước Cách mạng Cơng nghiệp 4.0, hay viết tắt CMCN 4.0, đề cập đến kỷ nguyên cách mạng diễn công nghệ thông tin truyền thông (CNTT-TT) giữ vai trò chủ đạo Cuộc cách mạng làm bùng nổ đổi sáng tạo công nghệ sáu lĩnh vực: Trí tuệ nhân tạo (AI), Robot, Internet vạn vật (IoT), Xe không người lái, In ba chiều Công nghệ nano CMCN 4.0 bao gồm loạt công nghệ sử dụng liệu lớn để kết hợp giới vật lý, sinh học kỹ thuật số lại với theo cách tác động tới tất lĩnh vực sống Một ví dụ CMCN 4.0 lĩnh vực “Trực tuyến tới Ngoại tuyến” hay cịn gọi O2O, tích hợp giới thực với kỹ thuật số O2O sử dụng đồng hồ thông minh chứa thông tin theo thời gian thực từ bệnh nhân trao đổi với liệu máy tính tích hợp Các ví dụ khác CMCN 4.0 bao gồm thực tế ảo (VR) thực tế tăng cường (AR) Các công nghệ CMCN 4.0 có tiềm kết nối hàng tỷ lần web, cải tiến mạnh hiệu hoạt động kinh doanh môi trường tự nhiên thông qua cải thiện quản lý tài sản CMCN 4.0 trở thành hướng đổi sáng tạo sống, thay trí thơng minh trí tuệ người nhờ kết hợp trí tuệ nhân tạo với cơng nghệ robot để thay cho lao động Tập đoàn General Electric (GE) ví dụ điển hình cho CMCN 4.0 diễn Vốn xuất thân công ty chiếu sáng, GE gia nhập vào lĩnh vực thiết bị điện, tivi, máy tính, thiết bị gia dụng, máy phát điện, chí thiết bị y tế động máy bay Không đạt nhiều thành công lĩnh vực kinh doanh trước đây, GE trở thành nhà chế tạo máy bay hàng đầu Nhờ áp dụng khái niệm CMCN 4.0, GE tạo mơ hình kinh doanh vượt mặt doanh số tất nhà sản xuất động máy bay khác Gắn cảm biến động máy bay bí giúp họ đạt tới thành công Các cảm biến “trên chuyến bay” kết nối với trung tâm liệu mặt đất gửi 300 loại thông tin theo thời gian thực có giá trị khác đến từ máy bay Dữ liệu gửi bao gồm tình trạng động cơ, điều kiện thời tiết hiệu suất nhiên liệu Việc truyền phát cho phép trung tâm mặt đất phân tích liệu đưa đường bay tối ưu cho máy bay theo thời gian thực, giảm nhiên liệu sử dụng tiết kiệm ước tính hai tỷ USD năm Ngồi ra, cảm biến giám sát tình trạng an tồn máy bay theo thời gian thực, dự đoán điều kiện bất thường làm giảm mạnh nguy xảy tai nạn chi phí kiểm tra, cho phép hãng hàng không cải thiện an ninh an toàn vận hành Rõ ràng, CMCN 4.0 phát triển lĩnh vực sống, không lĩnh vực viễn thông, ô tô, lượng, dịch vụ chế tạo, an ninh lượng sinh học mà lĩnh vực y học robot Hiện tại, nhiều tập đoàn lớn nỗ lực thương mại hóa cơng nghệ CMCN 4.0, ví dụ Google Car, hệ thống giao hàng khơng người lái Amazon, Dr.Watson (bác sĩ AI) Nông nghiệp lĩnh vực mà Cách mạng Cơng nghiệp lần thứ kỳ vọng đem tới thay đổi toàn diện sâu sắc Từ Cách mạng công nghiệp 4.0 tới Nông nghiệp 4.0 Hiện tại, 80% dân số nước lớn OECD hoạt động ngành công nghiệp dịch vụ Dân số tham gia vào lĩnh vực nông nghiệp chiếm 2-3% Ở hầu phát triển, dân số tham gia vào lĩnh vực nông nghiệp giảm mạnh, độ tuổi người làm nơng nghiệp lại tăng lên Tại Hàn Quốc, 50% nông dân 60 tuổi 40% 65 tuổi Dân số tồn cầu chuyển dịch mạnh từ nơng nghiệp sang ngành công nghiệp sản xuất dịch vụ sản xuất Do đó, kinh tế giới tại, 5% dân số giới làm việc lĩnh vực nông nghiệp, lại chiếm 60% hoạt động kinh doanh toàn giới Trước thực tế này, nước phát triển Hoa Kỳ Nhật Bản cố gắng giải vấn đề nơng nghiệp thơng qua giới hóa, tự động hóa đại hóa CMCN 4.0 thời thích hợp để đẩy nhanh q trình mở rộng quy mơ thương mại hóa nơng nghiệp Để đáp ứng với xu hướng này, dự kiến nông nghiệp tương lai phát triển thành ngành công nghệ cao hệ thống kết hợp với trí tuệ nhân tạo liệu lớn Những hệ thống hội tụ thành đơn vị đơn lập máy móc nơng nghiệp, làm đất gieo hạt, quản lý trang trại, dự báo sản xuất, thủy lợi kết hợp lại Sử dụng công nghệ lõi CMCN 4.0, robot, liệu lớn AI kết hợp với nông nghiệp để tạo thời đại siêu hợp Thời đại phát triển giá trị kinh tế, xã hội đạo đức nhiều mặt, hợp với ngành công nghiệp khác thể mơ hình kinh doanh CMCN 4.0 tác động mạnh đến ngành nông nghiệp nhờ ba phương diện sau: Thứ nhất, tối ưu hóa xác giải nhiều vấn đề tồn nông nghiệp Nông nghiệp ngành mang tính đặc thù đầu vào đầu không quán với Cụ thể, sản lượng lương thực hồn tồn đáp ứng cho nhu cầu toàn dân số Trái đất Tuy vậy, có tới 30-50% lượng lương thực sản xuất bị bỏ phí, có nhiều người chết đói giới Khoảng 80% lượng nước hành tinh sử dụng phục vụ cho nông nghiệp, nuôi sống 20% trồng cịn phần nước dùng khơng hiệu bị bỏ phí Tại Anh, việc sử dụng phân bón nitơ dẫn đến bệnh xanh Mỗi vấn đề giải nhờ nơng nghiệp xác Nơng nghiệp xác phương pháp tính tốn điều kiện tăng trưởng tình trạng đất để quản lý xác trồng, giải vấn đề cách xây dựng hệ thống nơng nghiệp tối ưu hóa, có khả kết nối sản xuất, phân phối tiêu dùng Thứ hai, xu nghịch đảo yếu tố sản xuất nông thôn, bao gồm nguồn nhân lực, có tác động lớn đến nơng nghiệp Nguồn vốn, lao động tài nguyên công nghệ rời bỏ làng quê nơng thơn hệ trước có khả quay trở lại kỷ nguyên CMCN 4.0 Đó lực lượng lao động thành phố nhận thấy khu vực nông thôn nơi tạo việc làm lao động thực mang ý nghĩa nghỉ ngơi thư giãn Thứ ba, cơng nghệ CMCN 4.0 có tác động đáng kể đến vấn đề thời tiết Nông nghiệp chịu ảnh hưởng nặng nề thời tiết khoa học chưa có phương tiện dự đốn xác kiểm sốt Vì vậy, nơng nghiệp phụ thuộc nhiều vào trí thơng minh, trí tuệ kinh nghiệm người, nên khó chuẩn hóa Cơng nghệ CMCN 4.0 đưa định sáng suốt khôn ngoan kinh nghiệm người Nó giải số vấn đề thể giải cơng nghệ tại, ví dụ mùi vật ni, chi phí cho xử lý q nhiều khả xảy dịch hại biến đổi khí hậu Vì vậy, CMCN 4.0 xem cách mạng thân thiện với người nông dân Đồng thời, dẫn đến đổi cơng nghệ lớn lao thay đổi sâu rộng kinh tế, xã hội đời sống Những biến đổi nông nghiệp kỷ nguyên CMCN 4.0 Phát triển nông nghiệp nhờ tác động CMCN 4.0 dự kiến mang lại thay đổi lớn lĩnh vực sản xuất, phân phối tiêu thụ… 3.1 Sản xuất nông sản Những biến đổi sản xuất nông nghiệp kỷ nguyên CMCN 4.0 diễn chủ yếu sở nông nghiệp với công nghệ canh tác thơng minh Ở sở có tiềm năng, kiểm sốt mơi trường tăng trưởng làm tăng giá trị gia tăng nông sản Tại Hàn Quốc, có ba giai đoạn phải hồn thành để thúc đẩy trang trại thông minh sở nông nghiệp Giai đoạn thứ nhất, hoàn thành trước năm 2017, giai đoạn cải thiện tiện lợi Trong giai đoạn này, sở nâng cấp cho phép nông dân kiểm tra trạng thái hoạt động nông nghiệp thông qua thiết bị di động Như vậy, nông dân không cần phải đến trang trại để thực cơng việc đơn giản kiểm sốt nhiệt độ Giai đoạn thứ hai, dự kiến hoàn thành vào năm 2020, cải thiện suất Trong giai đoạn này, lợi nhuận tăng lên thông qua kiểm sốt xác đưa quy định tối ưu cho nông nghiệp Giai đoạn thứ ba giai đoạn hồn tất, theo tất điều kiện sở tự động hóa theo điều kiện tăng trưởng trồng dựa mơ hình tăng trưởng trồng Cơ quan Quản lý Phát triển Nông thôn Hàn Quốc đưa tảng để thử nghiệm cảm biến công nghệ khác trang trại thông minh, để giúp nơng dân trải qua ba giai đoạn nhanh chóng hiệu Hình 1: Minh họa nơng nghiệp tương lai thời đại CMCN 4.0 Như thể Hình 1, CMCN 4.0 mang lại khác biệt lớn lĩnh vực nông nghiệp canh tác theo kiểu cánh đồng mở (truyền thống) Có ba giai đoạn mà cơng nghệ sử dụng, là: giám sát diện tích tăng trưởng trồng; phân tích liệu giai đoạn đưa định; thực phương pháp cung cấp (áp dụng) biến đổi theo vùng đất (Variable rate application) cách sử dụng máy móc nơng nghiệp thơng minh Giám sát diện tích mơi trường tăng trưởng trồng khơng gồm tình trạng phát triển trồng mà cịn thơng tin khí hậu, thông tin môi trường thông tin tăng trưởng Phương pháp phát triển nhanh chóng nông nghiệp quy mô lớn Hoa Kỳ hay nông nghiệp thâm canh Hàn Quốc Có thể tối đa khối lượng sản xuất tối thiểu nguy thất bại thiên tai, lỗi hệ thống yếu tố khác cách có liệu tăng trưởng, thời tiết thiết bị nơng nghiệp Phân tích liệu giai đoạn định liên quan đến phân tích liệu từ giai đoạn giám sát xác định công việc nông nghiệp cần thiết Trong giai đoạn này, liệu thu thập tích lũy, xử lý phân tích dạng liệu lớn Sau đó, định hiệu xác liệu đưa theo cách vượt trội trí thơng minh, trí tuệ kinh nghiệm người Ngồi ra, liệu mơi trường q trình canh tác thu thập thông qua tảng dịch vụ nông nghiệp cách sử dụng liệu lớn Thơng tin sử dụng để đánh giá xu hướng bán hàng thị trường theo phân tích ưu tiên thị trường, sau liệu (môi trường canh tác, thông tin sâu bệnh, thơng tin khí hậu thời tiết, độ phì nhiêu đất, phù hợp địa hình, v.v.) phản hồi lại cho nơng dân để tối ưu hóa mơi trường sản xuất Trong năm gần đây, liệu lớn trí tuệ nhân tạo sử dụng để mở rộng mạnh lĩnh vực kỹ thuật di truyền nông nghiệp chăn nuôi Phương pháp “Áp dụng biến đổi theo vùng đất” cách sử dụng máy móc nơng nghiệp thơng minh giai đoạn thứ ba quy trình Trong giai đoạn trước, định tối ưu lựa chọn cho địa điểm Còn giai đoạn này, nhập nguyên liệu nông trại định lượng trước phù hợp với địa điểm Trong nông nghiệp quảng canh, vài máy kéo hồn thành nhiệm vụ tương tự (ví dụ phun thuốc diệt cỏ) vị trí khác (nghĩa là, mức áp dụng tỷ lệ biến đổi) cách tuân theo khoảng cách định Trong tương lai, vào ban đêm, người nông dân ngủ, robot hướng dẫn thiết bị điện tử để vào cánh đồng, hoàn thành công việc đồng cần thiết trở nhà trước hồng Giấc mơ trở thành thực tương lai gần nhờ CMCN 4.0 3.2 Phân phối nông sản Phân phối nông nghiệp lĩnh vực khác cơng nghệ CMCN 4.0 tạo đổi đột phá Trong cách mạng cơng nghiệp trước đây, mơ hình tiêu thụ nông sản thay đổi nhiều Trước cách mạng công nghiệp lần thứ nhất, 90% dân số giới tham gia vào nơng nghiệp, khác biệt người sản xuất người tiêu dùng không rõ ràng Cuộc cách mạng công nghiệp kỷ nguyên tự cung tự cấp, nhà sản xuất sớm trở thành người tiêu dùng Nguyên liệu thơ tiêu thụ nhanh chóng có nguyên liệu thô xử lý Ở Cách mạng công nghiệp lần thứ hai, sản phẩm dư thừa bắt đầu xuất cơng nghệ chế biến tích trữ phát triển Trong thời kỳ này, phận nông dân bắt đầu chuyển sang ngành công nghiệp sản xuất dịch vụ Sự tách biệt nông dân người tiêu dùng thành thị trở nên rõ ràng, làm tăng tầm quan trọng mức độ cần thiết phân phối Trong Cách mạng Công nghiệp thứ ba, sản phẩm dư thừa tăng lên giá trị trọng tâm tiêu thụ chuyển từ số lượng sang chất lượng Nhờ số lượng người tiêu dùng ngày tăng, tiêu dùng chọn lọc trở nên phổ biến chức phân phối trở nên quan trọng Sự đời hệ thống đặt hàng nông sản theo u cầu có tính đến dân số già hóa mở rộng tới hộ gia đình độc thân vùng nông nghiệp nông thôn, bao gồm kiểm sốt khối lượng lơ hàng thơng qua liệu lớn kiểu chế độ ăn người tiêu dùng, cho thấy CMCN 4.0 tạo đột phá lĩnh vực phân phối nông nghiệp Thông tin giá sản xuất nông nghiệp, trồng phân phối bao gồm liệu cần để quản lý cung cầu Bằng cách áp dụng công nghệ CMCN 4.0, nhiều loại liệu bao gồm sản xuất nơng nghiệp, thơng tin khí hậu, cấu dân số, liệu người tiêu dùng, phân tích tồn diện Theo cách này, sản xuất sản phẩm tùy chỉnh để tối ưu hóa cung cầu cách tự chủ Đồng thời, phủ điều chỉnh thời gian đầu để ổn định giá 3.3 Tiêu thụ nông sản Trong CMCN 4.0, dự kiến tiêu thụ lần khác biệt với cách mạng trước Khi thông tin người tiêu dùng nhà sản xuất liên kết thời gian thực, thơng tin phù hợp với hai dễ dàng chọn Các công nghệ CMCN 4.0 cung cấp thông tin thương mại thông tin chất lượng AI liên kết với liệu lớn khiến cho giao dịch ổn định cách kết nối thông tin sản xuất với thông tin giao dịch Ví dụ, tủ lạnh thơng minh tự động làm thức ăn dự trữ theo thời gian thực tại, dựa vào mức tiêu thụ Một tủ lạnh liên kết với hệ thống quản lý thông tin dinh dưỡng sức khỏe gia đình Nó chí cịn nấu thức ăn cho thành viên gia đình dựa nhu cầu dinh dưỡng thành viên gia đình Ngồi ra, in 3D cho phép người tham gia vào trình tự sản xuất thực phẩm, vật liệu nông nghiệp, phận máy móc nơng nghiệp cơng cụ Máy in 3D chí sử dụng để sản xuất thực phẩm chức lành mạnh cho trẻ em người cao tuổi, kể thực phẩm chế biến mềm dễ nhai 3.4 Tác động đến môi trường nông thôn đời sống nông thôn CMCN 4.0 làm biến đổi sản xuất, phân phối tiêu thụ như môi trường nông thôn đời sống nơng thơn Đồng thời, tiếp tục phát triển hệ thống nông nghiệp cách vượt qua vấn đề tồn đọng chưa giải cơng nghệ có Dự kiến kỹ thuật áp dụng cho vùng trang trại thực tế, cần chuẩn bị thời gian để thích ứng Các cơng nghệ CMCN 4.0 mở rộng ngành nơng nghiệp cách đa dạng, từ nông nghiệp theo định hướng sản xuất đơn giản đến nông nghiệp đô thị, nông nghiệp phục hồi (healing agriculture), nông nghiệp vật liệu hội tụ cơng nghiệp Ví dụ vấn đề IoT, CPS 1, trải nghiệm nơng nghiệp dựa điện tốn đám mây vật chất hóa du lịch, thơng tin sức khỏe nông dân cao tuổi cách sử dụng thiết bị IoT đeo được, phục hồi chức áp dụng cho mơ hình chữa bệnh động vật thực vật, IoT, điện toán đám mây nông nghiệp đô thị cách sử dụng công nghệ điện thoại di động Ngồi ra, cơng nghệ CMCN 4.0 kỳ vọng tìm giải pháp cho vấn đề tồn bệnh ác tính chưa thể giải công nghệ có, chẳng hạn mùi động vật, cúm gia cầm bệnh lở mồm long móng Trên hết, CMCN 4.0 tạo việc làm cách kết hợp công nghệ đa dạng hội tụ cơng nghiệp cơng nghệ lai Ngồi ra, biến đổi lớn diễn lĩnh vực quản lý rủi ro, cơng nghiệp hóa sinh học phân tích tự động II NƠNG NGHIỆP 4.0 - ĐỘT PHÁ HỆ THỐNG BẰNG NHỮNG CÔNG NGHỆ MỚI Lĩnh vực nông nghiệp trải qua bước chuyển đổi Cuộc cách CPS (cyber physical system): Hệ thống không gian mạng thực ảo, gồm robot, thiết bị y tế, tích hợp theo thời gian thực phần mềm với môi trường không gian mạng lượng địi hỏi điện khí hóa nhiều hoạt động dựa nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn sưởi ấm hoạt động nhanh Nhiên liệu sinh học phần giải pháp giới hết nhiên liệu hóa thạch Năng lượng tái tạo tương lai gần Có nhiều lý lý giải ngành nông nghiệp nên giữ vai trò việc sản xuất lượng tái tạo Nông nghiệp sản xuất sinh khối giữ vai trị chu trình CO₂ Ngồi ra, lĩnh vực nông nghiệp quan tâm tới hoạt động bổ trợ, hình ảnh tính bền vững Động lực mang tính kinh tế nằm việc tạo việc làm tiết kiệm chi phí lượng trang trại, yếu tố tiết kiệm chi phí lượng cịn phụ thuộc vào loại hình trang trại Tuy nhiên, giá thành lượng tái tạo thường cao nhiều so với chi phí lượng từ nhiên liệu hóa thạch Hầu hết phương án cho nơng nghiệp giữ vai trị đầu dựa sinh khối Điều có ý nghĩa Ngành nơng nghiệp số ngành sản xuất sinh khối Ngồi ra, trang trại nơi sản xuất nguồn lượng gió lượng mặt trời, lượng quang điện, sản xuất nhiệt bền Một trở ngại lượng tái tạo tạo ví dụ: mặt trời, nước gió khơng liên tục, cần phải tích trữ điện Đó lý giới tìm kiếm cơng nghệ pin có khả cung cấp dung lượng lưu trữ cần thiết Ngoài ra, điện lưới thơng minh giúp mang lại chuyển đổi lượng Điện lưới thông minh công nghệ quản lý mạng lưới điện cách thông minh thông qua việc cân xác (và liên tục) cung với cầu Điều có nghĩa hộ gia đình cá thể khơng mua điện, mà cịn cung cấp điện dư thừa sản xuất gia lên lưới điện Năng lượng tái tạo tương lai xa Nếu tiêu chuẩn cho lượng tương lai địi hỏi phải có nguồn lượng bền vững khơng cịn khan lượng mà thực tế có cịn dư thừa Ví dụ, ngày có nhiều thiết bị chạy nhiên liệu chuyển đổi sang chạy điện (ô tô điện) Tuy vậy, đột phá công nghệ cụ thể phụ thuộc vào lợi nhuận kinh tế Ngành nơng nghiệp góp phần làm giảm chi phí lượng tái tạo cách sử dụng tài nguyên cho (việc sử dụng) lượng tái tạo 3.11 Tinh chế sinh học nhiên liệu sinh học Cơ quan Năng lượng Quốc tế định nghĩa tinh chế sinh học “xử lý bền vững sinh khối loạt sản phẩm lượng tiêu thụ được" Sinh khối khối lượng khô (các phận) sinh vật Tinh luyện sinh học hướng tới xử lý sinh khối hiệu để sử dụng tối đa thành phần bỏ tối thiếu Trong trường hợp lý tưởng, việc sử dụng hồn tồn sinh khối khơng cần thêm đất nơng nghiệp Cũng trao đổi dòng sinh khối dư chuỗi giá trị khác để đạt sử dụng tối ưu tránh cạnh tranh thức ăn, cỏ khô cho gia súc nhiên liệu Nhiên liệu sinh học thuật ngữ chung dành cho nhiên liệu làm từ sinh khối Nói chung khơng thể thay xăng diesel nhiên liệu sinh học không điều chỉnh động Thế hệ nhiên liệu sinh học làm giảm 50% lượng khí thải CO₂ Thế hệ thứ hai hứa hẹn làm giảm tới 90% Thế 33 hệ thứ hai đạt hiệu chi phí hơn, có nghĩa suất hec-ta sinh khối cao nhiều Những đổi sáng tạo khác - gọi hệ thứ ba để phân biệt với hệ thứ hai - bao gồm sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo Ở hệ nhiên liệu sinh học thứ tư, vi sinh vật tự sản xuất nhiên liệu hóa chất Tinh chế sinh học nhiên liệu sinh học tương lai gần Hầu hết ứng dụng nghiên cứu lĩnh vực nhằm vào nhiên liệu sinh học Nhiên liệu sinh học góp phần giảm phát thải CO₂, muội bụi siêu mịn giao thông Nhiên liệu sinh học góp phần giảm phụ thuộc vào khu vực ổn định (về trị, kinh tế hai) vốn vùng cung cấp nhiều ngun liệu thơ cho nhiên liệu hóa thạch Sử dụng nhiên liệu sinh học thúc đẩy nơng nghiệp cơng nghiệp chế biến tạo việc làm Tiềm tiết kiệm chi phí trường hợp phù hợp với ngành nông nghiệp Nhiên liệu sinh học giống nhiên liệu hóa thạch lợi khối đặc, khiến phù hợp với vận tải siêu trọng (bằng xe tải, hàng không đường biển) vận tải đường dài Tuy nhiên, có tranh luận cơng khai việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ sinh khối ăn được, gây áp lực lên an ninh lương thực Thế hệ công nghệ thứ ba thứ tư kỳ vọng giải vấn đề Ngoài ra, nhựa sinh học lĩnh vực lên: nhựa làm từ sinh khối thay vật liệu hóa thạch Đổi sáng tạo mang đến hội cho ứng dụng thương mại, bao gồm màng bọc, sơn, thuốc phụ gia (dùng cho thực phẩm) phân hủy sinh học Các thử nghiệm tiến hành để sử dụng sinh khối sản xuất khối xây dựng lĩnh vực xây dựng Tinh chế sinh học nhiên liệu sinh học tương lai xa Nhu cầu sinh khối tăng lên làm tăng suất phân, gỗ diện tích tự nhiên Hà Lan phấn đấu để trở thành nhà cung cấp công nghệ biến nước thải phân thành sản phẩm có giá trị cao Sản xuất tảo có tiềm năng, tảo sử dụng để sản xuất nhiên liệu, để tinh chế nước thải nguồn thành phần thực phẩm chức Một hệ thống kinh tế sinh khối (và nguồn lượng tái tạo nước, gió mặt trời) khiến cho việc sử dụng nguyên liệu hóa thạch trở nên không cần thiết thường gọi kinh tế dựa tảng sinh học Trong kinh tế vậy, sinh khối sử dụng làm nguyên liệu cho thực phẩm bền, điện, nhiệt, vận chuyển, vật liệu hóa chất Các nguồn tài ngun hóa thạch tồn cầu ngày trở nên khan hiếm, khiến cho kinh tế dựa vào sinh học trở nên phổ biến Tuy nhiên, chuyển đổi từ dựa vào nhiên liệu hóa thạch sang dựa vào sinh học bước ngoặt lớn, làm nảy sinh câu hỏi liệu trình chuyển đổi xảy ra? Xét từ góc độ cơng nghệ chuyển đổi có thể, câu hỏi ứng dụng sinh khối mang lại lợi nhuận cao nhất; sách, pháp luật ứng phó với vấn đề Cần lưu ý nhiều công nghệ xử lý sinh khối tiêu tốn lượng nhiều lượng lượng chúng sản xuất được, khiến cho nhiều người hoài nghi tiềm cơng nghệ 34 3.12 Di truyền học - Cịn gọi là: công nghệ sinh học, biến đổi gen, công nghệ gen, công nghệ di truyền Công nghệ gen phân nhánh nằm công nghệ sinh học, tập hợp tất ứng dụng công nghệ sử dụng hệ thống sinh học, sinh vật sống dẫn xuất chúng Di truyền học sử dụng biến đổi DNA loạt công nghệ ngày hoàn thiện để tăng cường phẩm chất trồng vật nuôi thông qua lựa chọn sinh sản Có nhiều hướng khác di truyền học, tùy thuộc vào ứng dụng:  Giải trình tự DNA: xác định trình tự cặp bazơ chuỗi xoắn kép phân tử DNA cách sử dụng phản ứng hóa học  Nhân bản: tạo đoạn DNA, tế bào toàn sinh vật  Chuyển gen loài (Cisgenesis): biến đổi gen trực tiếp, cách sử dụng gen lồi  Chuyển gen khác loài (transgenesis): biến đổi gen trực tiếp cách sử dụng gen loài khác  Sử dụng gen thị sinh vật biến đổi gen để lai chéo nhanh chóng đặc điểm mong muốn thông qua phương pháp cisgenesis  Bất hoạt gen: biến đổi gen trực tiếp để làm cho gen sinh vật không hoạt động  Di truyền học biểu sinh (Epigenetics): nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi di truyền thuận nghịch chức gen xảy mà khơng có thay đổi trình tự DNA nhân Di truyền học nghiên cứu trình ảnh hưởng đến phát triển sinh vật Các ứng dụng di truyền học dường vô hạn Dưới số ứng dụng tiêu biểu:  Làm cho trồng có sức đề kháng với mối đe dọa nguy hiểm thuốc diệt cỏ, côn trùng, virus, hạn hán, nhiễm mặn lạnh  Tăng sản lượng mong muốn cho vụ Bổ sung thêm phức hợp gen thực vật C4 vào thực vật C3 quan trọng, phát triển loại trồng nơng nghiệp có khả sản sinh phần quan trọng việc tự thụ phấn thông qua cố định đạm  Cải thiện chất lượng thực phẩm cách nâng cao giá trị dinh dưỡng chất lượng hương vị, mùi, màu sắc hình thức  Cải thiện tính phù hợp thực vật phần bỏ thực vật cho nhiên liệu sinh học hệ  Hướng tới thay đổi thời kỳ thu hoạch trồng, theo cách sinh sản: biến đổi trồng dựa sinh sản sinh dưỡng (chẳng hạn khoai Thực vật sử dụng chế cố định các-bon C4 gọi thực vật C4 Cố định các-bon C4 phương pháp thực vật đất liền sử dụng để “cố định” điôxit các-bon để sản xuất đường thông qua quang hợp Những thuộc nhóm thực vật C4 ví dụ như: mía, ngơ, cỏ gấu, rau dền… Thực vật tồn theo kiểu cố định các-bon C3 gọi thực vật C3 Cố định các-bon C3 kiểu trao đổi chất để cố định các-bon quang hợp thực vật Thực vật C3, có nguồn gốc từ đại Trung Sinh đại Cổ sinh, xuất trước thực vật C4 chiếm khoảng 95% sinh khối thực vật Trái đất Những thuộc nhóm thực vật C3 ví dụ như: lúa, khoai, sắn, đậu… 35 tây) để làm trồng mọc lại  Kích thích vi sinh vật sản xuất chất mong muốn (các protein cụ thể, nhiên liệu, v.v…)  Hiện biểu sinh sử dụng nghiên cứu để chống trầm cảm nghiện ngập cách biến đổi gen Biểu sinh giúp hiểu sâu cách thức ăn ảnh hưởng đến tiến triển bệnh người động vật Sau cùng, giúp điều chỉnh thực phẩm để phù hợp tối ưu với tình trạng sức khỏe người động vật Di truyền học tương lai gần DNA hầu hết loài thực vật lập đồ, cho phép người nơng dân thúc đẩy phát triển q trình kháng bệnh tốt Bằng cách lập ngày nhiều đồ số lượng gen, tạo quần thể tùy chỉnh gồm cá thể động vật thực vật phù hợp với ứng dụng cụ thể Một số ví dụ như: bị tiết sữa có chứa hàm lượng cao axit béo khơng bão hịa khoai tây có chứa loại tinh bột khoai tây chuyên biệt có chất đề kháng với bệnh cụ thể Phương pháp thúc đẩy sản xuất bền vững: tăng sức đề kháng trồng chống lại bệnh cụ thể đồng nghĩa với việc người nông dân dùng thuốc trừ sâu Các nghiên cứu tiến hành để tạo giống trồng khu vực trước coi không phù hợp để trồng sinh trưởng Rõ ràng, di truyền góp phần tạo kinh tế sinh học Di truyền tương lai xa Trong tương lai, khó xác định tác động di truyền học Lý xã hội e ngại công nghệ vấn đề đạo đức Những điều luật quy định chặt chẽ châu Âu làm cản trở nghiên cứu, sách Hoa Kỳ nước châu Á lại lỏng lẻo nhiều Ngoài ra, nhà sản xuất ngày không quan tâm tới phát triển công nghệ gen thông qua sáng chế giấy phép Hiện tại, quyền sở hữu trí tuệ vật liệu thực vật (biến đổi) diễn tranh chấp Kết trận chiến định người dẫn đầu công nghệ gen tương lai 3.13 Sinh học tổng hợp Sinh học tổng hợp việc phát triển khoa học công nghệ áp dụng nguyên tắc thiết kế kỹ thuật cấp độ phân tử sinh học Ví dụ, thiết kế lại tổ chức sống để thực chức mới, ví sản xuất chất cụ thể Thậm chí nhiều nhà khoa học cịn có tham vọng tạo tổ chức sống từ vật liệu không sống Sinh học tổng hợp thường chồng chéo với lĩnh vực khác, ví dụ di truyền Sự khác biệt mục đích tối thượng sinh học tổng hợp lớn nhiều, thiết kế sinh vật sống đáp ứng nhu cầu mong muốn lồi người Một số người cịn coi công nghệ sinh học tổng hợp lĩnh vực kế thừa di truyền học Các sản phẩm bao gồm thuốc sản xuất vi khuẩn nhân tạo tảo biến đổi gen sản xuất lượng Sinh học tổng hợp tương lai gần Cơng nghệ sinh học có chỗ đứng lĩnh vực cung cấp thực phẩm Ví dụ, phơ 36 mai Ban đầu phô mai làm với men dịch vị rennet (chymosin)6 từ rennet dày bê cai sữa, từ năm 1990 trở đi, trình thực thơng qua quy trình cơng nghệ sinh học Các nhà nghiên cứu lấy gen sản xuất rennet từ dày bê tạo chúng thành vi khuẩn, nấm nấm men, sau loại vi khuẩn, nấm nấm men tạo rennet thông qua trình lên men, làm loại bỏ vi sinh vật biến đổi gen Rennet tách thêm vào sữa, có nghĩa phơ mai khơng chứa vật liệu biến đổi gen Những ví dụ gần sinh học tổng hợp bao gồm thí nghiệm biến đổi gen sinh vật nghiên cứu tế bào gốc thai nhi Ngoài mở rộng kiến thức người cách hoạt động tế bào, nhà sinh học tổng hợp khao khát phát triển y học rẻ để giải vấn đề khí hậu Các nhà nghiên cứu biến đổi Penicillium notatum để sản xuất loại kháng sinh từ nhóm cefalosporine Nhiều nghiên cứu tiến hành để biến đổi vi khuẩn thành thực vật hóa chất, có khả sản xuất thuốc sốt rét giá rẻ Sinh học tổng hợp tương lai xa Các nhà nghiên cứu hy vọng nhờ sinh vật tổng hợp, nguyên liệu sử dụng không cần sử dụng thuốc diệt cỏ Những sinh vật sinh học tổng hợp sử dụng khơng gian lượng hơn, góp phần vào canh tác bền vững Sinh học tổng hợp góp phần sản xuất thành phần theo cách thân thiện với môi trường với giá thành rẻ Sự chuyển đổi từ sản xuất dựa vào đất thành phần quý - chẳng hạn loại gia vị dược liệu đặc biệt sang sản xuất dựa sinh học tổng hợp tác động lớn đến chuỗi sản xuất tạo chuyển dịch kinh tế vùng Ở San Francisco, biohacker (hacker sinh học) nhận tài trợ cộng đồng thử nghiệm sản xuất sữa phi động vật phô mai chay Năm 2014, Open Wetlab hiệp hội Waag Society tổ chức Học viện BioHack giới: khóa học để xây dựng Nhà máy Sinh học riêng bạn, cho phép bạn tiến hành hoạt động với nhiên liệu, thực phẩm, sợi, thuốc, mùi hương, nấm loại sản phẩm khác bạn Điều có nghĩa liệu tương lai hộ gia đình tự thiết kế sản xuất sản phẩm riêng cơng nghệ sinh học tổng hợp? Nhưng có lý để cần thận trọng với kịch Điều khiển vi khuẩn vi-rút có dẫn đến việc tạo mầm bệnh Sinh học tổng hợp dùng để tạo vũ khí sinh học Cuối khía cạnh trí tuệ tài sản đạo đức Bạn nộp sáng chế cho sinh vật mới? Liệu sinh học tổng hợp thực để tạo sống nhân tạo? Sở hữu trí tuệ coi điều kiện tiên để khai thác thương mại tri thức Cũng có tiếng nói cho nên hướng đến mơ hình nguồn mở, chia sẻ kiến thức kỹ thuật nhiều tốt Những người ủng hộ mơ hình lo sợ cơng ty lớn độc quyền kiến thức, làm tăng bất bình đẳng tồn cầu Theo họ, nguồn mở thực thúc đẩy đổi sáng tạo sinh học tổng hợp 3.14 Chuyển đổi protein - Còn gọi thịt nhân tạo, thay thịt Chuyển đổi protein chuyển đổi sang xã hội tiêu thụ Một loại enzym thủy phân protein có dày động vật sử dụng để sản xuất phô mai Biohacker: hay cịn gọi người bẻ khóa sinh học chỉnh sửa thể công nghệ 37 protein phụ thuộc vào việc ăn thịt từ động vật (gà, lợn, bò) mà phụ thuộc nhiều vào thực vật loại thay sinh vật biển trùng Rong biển nguồn protein khơng cần protein để phát triển Ưu điểm côn trùng so với loại động vật cho thịt truyền thống chúng chuyển đổi thức ăn thực vật hiệu gấp năm lần Chúng nguồn dồi chất béo (omega-3), vitamin, khoáng chất sợi Chuyển đổi protein góp phần làm giảm phát thải khí nhà kính, người ăn protein động vật (sản xuất protein động vật đòi hỏi lượng lớn nguyên liệu) Khan thực phẩm giảm Sau cùng, có nhiều người ủng hộ chuyển đổi protein lý đạo đức, tôn giáo, bao gồm phúc lợi động vật Chuyển đổi protein tương lai gần Chuyển đổi protein gần với thực nghĩ Nhiều siêu thị bán bánh mì kẹp thịt trùng “Thịt chay” hay “snack chay” bắt đầu bán nhiều nơi Đó sản phẩm trơng giống thịt, thực làm từ protein nấm, đậu nành sản phẩm từ sữa Nhiều loại snack viên nugget gà croquette chứa hỗn hợp thịt “các protein thay thế” Sản xuất thịt nhân tạo đạt số thành tựu Đó loại “thịt” tạo dựa nuôi cấy tế bào mô Sản xuất thịt nhân tạo đơn giản gia tăng tế bào riêng biệt, sử dụng tế bào cách dùng tế bào gốc bào thai nhân lên mơi trường thích hợp Kết tạo hỗn hợp tế bào Sau đó, chúng tách khỏi sản phẩm khởi đầu, để phát triển thành khối thịt Năm 2013, giới chứng kiến đời bánh kẹp thịt nhân tạo giới, với giá 250.000 euro Những thách thức việc “trồng” thịt nằm công nghệ xử lý tế bào gốc Làm để khiến chúng để trở thành tế bào cơ? Tiếp theo cần tạo cho khối hỗn hợp cấu trúc vị giống thịt Chuyển đổi protein tương lai xa Một thịt nhân tạo loại thay cho thịt trở nên rẻ - chí rẻ sản phẩm thịt truyền thống - người tiêu dùng chấp nhận sản phẩm chứng kiến đảo ngược xu hướng lớn, chế độ ăn uống lẫn sản xuất thực phẩm Năng lượng rẻ giúp thịt nhân tạo trở nên rẻ Tuy vậy, câu hỏi liệu nguồn protein thay có dẫn đến chuyển đổi protein hồn tồn bổ sung thêm vào chế độ ăn uống người, dựa việc tiêu thụ thịt 3.15 Thiết kế thực phẩm - Còn gọi thực phẩm chức năng, dược thực phẩm, thực phẩm cá nhân hóa, cơng nghệ thực phẩm, thực phẩm thiết kế Thiết kế thực phẩm việc phát triển thực phẩm phịng thí nghiệm, theo thành phần chuyên biệt thêm vào (hoặc chiết xuất) để cải thiện hương vị, cấu trúc mức độ mà thực phẩm giúp tăng cường sức khỏe (trường hợp tăng cường sức khỏe thực phẩm chức năng) Bổ sung thêm triết xuất thành phần phải không làm ảnh hưởng đến trải nghiệm (ăn uống) Hương vị, cấu trúc (mức độ cảm thấy nuốt được) cảm quan bên 38 quan trọng Hình thức thiết kế thực phẩm đơn giản bổ sung nước vào sản phẩm béo, giọt nước nhỏ li ti chất béo bao bọc Việc khiến trải nghiệm vị giác (trên thực tế) không thay đổi, tỷ lệ chất béo thấp nhiều Những ví dụ thiết kế thực phẩm gồm:  Sản phẩm chất béo, đường muối mà không làm ảnh hưởng đến hương vị, cấu trúc trải nghiệm ăn uống  Sản phẩm có cấu trúc khác biệt, ví dụ: hạt dễ nhai  Sản phẩm cá thể hóa dành cho phục hồi nhanh  Sản phẩm có sức hấp dẫn thẩm mỹ cụ thể, ví dụ: mùi, hình dạng màu sắc, thực phẩm trở thành trải nghiệm ăn uống khác biệt Năm 2013, quan nghiên cứu STT Hà lan công bố “Aspirine op je brood” (Aspirin on your Sandwich - Thuốc Aspirin bánh Sandwich bạn), kết nghiên cứu tương lai dinh dưỡng dược phẩm, đưa nhiều ví dụ thiết kế thực phẩm Thiết kế thực phẩm tương lai gần Thiết kế thực phẩm lĩnh vực phát triển mạnh Thậm chí có khóa học thiết kế thực phẩm nhiều kiện với chủ đề thiết kế thực phẩm trở nên phổ biến Từ quan điểm công nghệ, thực tế thiết kế loại thực phẩm Có thể dễ dàng tùy chỉnh thực phẩm cho người, phù hợp với giai đoạn đời họ Câu hỏi cách thiết kế thực phẩm tác động đến sống người quy mơ lớn Cơng nghệ in 3D phát triển cho phép hộ gia đình tự thiết kế thực phẩm cho in chúng Thiết kế thực phẩm tương lai xa Dường thập kỷ tới, người muốn kiểm soát thành phần thực phẩm họ nhiều Liệu tương lai, nấu ăn đơn việc thiết kế nên đơn vị chất dinh dưỡng (khối, gel bột), bao gồm hương vị mà người ưa thích thời điểm đó, sau in khối dinh dưỡng này? Ăn loại thức ăn thực thích nhận tất chất dinh dưỡng cần? Liệu người giải vấn đề sức khỏe khan thực phẩm? Đó câu hỏi trả lời tương lai nhờ thiết kế thực phẩm 3.16 Nuôi trồng thủy sản Nuôi trồng thủy sản nuôi trồng sinh vật nước cá, động vật thân mềm (ví dụ: trai), giáp xác (ví dụ: tơm, cua tơm hùm) rong biển (ví dụ: tảo) Các sinh vật động vật thực vật nuôi ao bể chứa mục đích bn bán thương mại Nuôi trồng thủy sản bao gồm nuôi sinh vật biển Có nhiều hình thức ni trồng thủy sản khác nhau:  Nuôi trồng hải sản nuôi trồng thủy sản biển: nuôi sinh vật nước, thành phẩm ni trồng biển  Nuôi trồng thủy sản bờ biển nước lợ cửa sông, vịnh, đầm phá vịnh hẹp  Nuôi trồng thủy sản nước ngọt, ví dụ: bể chứa, hồ, kênh nước ngầm 39 Ni trồng tích hợp: canh tác cộng sinh sinh vật nước Trong mơ hình aquaponics8 việc trồng (thủy canh) nuôi cá diễn môi trường tuần hoàn Cây tiêu thụ chất thải động vật, sử dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng làm nước  Ni trồng tảo: tùy lồi tảo ni nước ngọt, nước lợ, nước mặn siêu mặn Tảo nuôi trồng cho nhiều ứng dụng, ví dụ: sản phẩm chất lượng cao, nguyên liệu để sản xuất sản phẩm thực phẩm, nhiên liệu sinh học, để lọc khí khói nước thải Nuôi trồng thủy sản tương lai gần Trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm, nuôi trồng thủy sản đạt mức tăng trưởng nhanh toàn giới, nhu cầu ngày tăng khả thay việc đánh bắt cá thương mại Ngành ni trồng thủy sản ngày trở nên quan trọng việc tái sử dụng phế phẩm chẳng hạn phần bỏ sản phẩm cá chế biến, phần bỏ vỏ trai hàu Lĩnh vực tận dụng sản phẩm dư thừa lĩnh vực nơng nghiệp khác, ví dụ: làm ngun liệu sản xuất thức ăn cá, cách sử dụng nhiệt dư từ nhà máy… cho hệ thống canh tác Hiện tại, Hà lan nước đầu lĩnh vực hệ thống tái tuần hoàn hệ thống ni cá khép kín Những hệ thống dựa việc lọc lưu thơng nước, có nghĩa chúng tiết kiệm lượng không tạo chất thải Một bước đột phá xuất mơ hình ni trồng thủy sản thành phố Các hệ thống lọc nước tiên tiến cho phép người nuôi cá bể chứa nước có kích thước bể sục mà khơng cần dùng đến hóa chất Độ mặn mơi trường ven biển thực sử dụng để thử nghiệm trồng rau nước muối Năm 2014, củ khoai tây Hà Lan trồng nước muối giành Giải thưởng Asaid Grand Challenge uy tín Ni trồng thủy sản tương lai xa Nhu cầu thực phẩm tồn cầu dự đốn góp phần thúc đẩy việc canh tác động vật có vỏ cá Để đảm bảo an ninh lương thực, vai trò đánh bắt cá bền vững ngày tăng Đối với nghiên cứu nuôi trồng thủy sản, thách thức tạo liên kết thành công bền vững kinh tế, bền vững xã hội bền vững sinh thái Tăng cường nuôi trồng thủy sản có nghĩa trọng tới khía cạnh cơng nghệ sinh học Hệ thống canh tác khép kín trở nên quan trọng hơn, tốt cho môi trường Nhiều vùng nơng nghiệp tồn giới phải đối phó với tượng nhiễm mặn Những ứng dụng ni trồng thủy sản nhằm mục đích canh tác nước mặn giải pháp hiệu 3.17 Nơng nghiệp thẳng đứng - Cịn gọi là: Arcology 9, nông nghiệp thành phố, nông nghiệp môi trường, nơng nghiệp kiểm sốt nơng nghiệp tích hợp xây dựng Nông nghiệp thẳng đứng nông nghiệp thành phố cao tầng, hay  Aquaponics: mơ hình kết hợp aquaculture (ni trồng thủy sản) với hydroponics (nuôi trồng thủy canh) Arcology: khái niệm kết hợp “Architechture” “Ecology” (kiến trúc sinh thái), sử dụng để mô tả sở hạ tầng khép kín làm giảm tác động người vào môi trường tự nhiên 40 gọi trang trại dọc Chiều thẳng đứng không đề cập đến thực tế thường trồng tịa nhà kính chọc trời, mà cịn đến giàn giáo thẳng đứng cho phép hàng mọc nối đuôi Trang trại dọc làm tăng nguồn cung thực phẩm thành phố đông dân, đồng thời hạn chế diện nông nghiệp thông thường Ngoài rau trái cây, canh tác theo chiều dọc cịn sử dụng để ni cá gà Đèn LED mô ánh sáng mặt trời mơi trường kiểm sốt hồn tồn Máy tính giúp đảm bảo khay trồng nhận lượng ánh sáng nước Nông dân canh tác theo chiều dọc thường quản lý loạt trang trại dọc, ứng dụng máy tính cho phép điều khiển từ xa Nếu xảy cố, ví dụ máy bơm nước bị hỏng, họ nhận tin nhắn điện thoại thông minh họ Nông nghiệp theo thẳng đứng tương lai gần Gần đây, trang trại thẳng đứng xây dựng Singapo tiểu bang Pennsylvania (Hoa Kỳ) Mặc dù Hà Lan nước có nông nghiệp tiên tiến bậc giới, có vài dự án thực Lý là, thường khó biến đổi văn phịng để thích ứng với mơ hình trang trại thẳng đứng có q ánh sáng mặt trời phát triển Tuy vậy, công nghệ tiến nhiều để trồng mà khơng cần ánh mặt trời tự nhiên Những lợi nông nghiệp thẳng đứng bao gồm: không mùa thời tiết, sâu bệnh động vật, suất m² cao hơn, vùng sản xuất gần với khách hàng thị trường hơn, khơng có tác động tiêu cực lên đa dạng sinh học làm tổn hại tới đất, phát thải CO₂, sử dụng nước tối thiểu thông qua tái chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch (khơng cần máy kéo, máy cày xe vận chuyển) Nông nghiệp thẳng đứng tương lai xa Năm 2050, 80% dân số toàn cầu, lúc tỷ người, sống thành phố Nông nghiệp thẳng đứng cho phép sản xuất gần với người tiêu dùng hơn, cắt giảm chi phí vận chuyển Có thể tìm thiết kế trang trại thẳng đứng tiên tiến lĩnh vực “Arcology”, loạt nguyên tắc thiết kế kiến trúc Paolo Soleri 10 Những quy tắc hướng tới môi trường sống khổng lồ với mật độ dân số cực cao bao gồm nhà ở, công nghiệp nông nghiệp, thiết kế để tổn hại tới mơi trường, lại tự chủ kinh tế Nơng nghiệp thẳng đứng góp phần thúc đẩy sản xuất lương thực mà phụ thuộc nhiều vào vận chuyển Nông nghiệp thẳng đứng phù hợp cho hộ gia đình cộng đồng 3.18 Cơng nghệ bảo quản - Cịn gọi bảo quản thực phẩm, công nghệ bảo quản Cơng nghệ bảo quản góp phần tăng cường khả bảo quản (độ tươi) thực phẩm Công nghệ bảo vệ thực phẩm không bị ô nhiễm vi khuẩn hay nấm, q trình hóa học vật lý Ví dụ:  Thanh trùng áp suất cao để vơ hiệu hóa sinh vật phân hủy, mầm bệnh enzyme khác giữ cho sản phẩm tươi tháng 10 Paolo Soleri (1919-2013): Kiến trúc sư người Italia, giảng viên Trường kiến trúc, ĐH Bang Arizona, tác giả sách “Arcology - City in the Image of Man” 41 giữ lạnh  Trường xung điện để vơ hiệu hóa mầm bệnh sinh vật phân hủy chất lỏng  Thanh trùng quay vi sóng để giữ cho bữa ăn tươi lâu hơn, trì chất lượng cảm quan cao  Phương pháp plasma lạnh sử dụng khí trơ để khử trùng bề mặt bao bì thực phẩm, cho phép vơ hiệu hóa vi sinh vật bề mặt nhiệt độ 40°C  Ứng dụng gen liên quan chống thối rữa sau thu hoạch Những cơng nghệ trở phương pháp thay cho phương pháp trùng nhiệt thơng thường quy trình khử trùng Tải nhiệt thấp công nghệ thường cho sản phẩm có bề ngồi hương vị tươi sản phẩm xử lý phương pháp truyền thống Hương vị bị sai lệch (khơng có dư vị q trình đun nấu), chất dinh dưỡng nhiệt (ví dụ vitamin) thực phẩm có kết cấu tốt Cơng nghệ bảo quản tương lai gần Những công nghệ bảo quản thông thường thể phương pháp bảo quản mang tính bền vững hơn, gây hại cho mơi trường Tăng cường khả bảo quản sản phẩm góp nhiều vào việc ngăn chặn chất thải Ví dụ, Hà lan, số liệu cho thấy năm người tiêu dùng Hà Lan vứt bỏ lượng thực phẩm trị giá tới 2,5 tỷ euro, tương đương với 150 € 50 kg/người Nhà sản xuất, môi giới, nhà phân phối, khu vực khách sạn siêu thị lãng phí thêm 2,5 tỷ euro thực phẩm Các công nghệ bảo quản cải tiến tiết kiệm tiền, lượng giảm phát thải CO₂ từ vận chuyển xử lý chất thải Công nghệ bảo quản tương lai xa Ngồi góp phần làm giảm thải hơn, cơng nghệ bảo quản phát triển mạnh mang lại thêm nhiều loại sản phẩm thực phẩm lành mạnh tương lai Nếu xu hướng bữa tối nhanh đơn giản tồn nhu cầu phần nhỏ, bữa ăn phần cho người tiếp tục phát triển, cơng nghệ bảo quản cải tiến có thể góp phần mang lại chế độ ăn uống lành mạnh Sự phát triển máy in 3D in thực phẩm đan xen mạnh mẽ với cơng nghệ bảo quản, cơng nghệ quan trọng cho quy trình chuẩn bị bảo quản lượng nguyên liệu chứa hộp “mực” để in thực phẩm Nếu sản xuất quy mô nhỏ tăng lên, nhu cầu công nghệ bảo quản thức ăn nhà quy mô nhỏ tăng lên Tuy vậy, chấp nhận người tiêu dùng, bác sĩ dinh dưỡng tổ chức chăm sóc sức khỏe cịn nhiều trở ngại Đối với nhiều người, khó tin sản phẩm giữ tươi lâu thời gian họ mặc định 3.19 Công nghệ vận tải Vật liệu mới, kỹ thuật chế tạo tiến lĩnh vực CNTT mang đến lực vận chuyển tự động đổi tốc độ hiệu vận chuyển Công nghệ vận tải tương lai gần Vận chuyển sản phẩm cần thời gian tiêu tốn tiền bạc Trong thập kỷ trước đây, đổi công nghệ khiến cho vận tải trở nên nhanh rẻ Khả bảo 42 quản sản phẩm tươi lâu cải thiện tạo điều kiện cho vận chuyển đường dài, dẫn đến nguồn cung sản phẩm trở nên đa dạng suốt năm Nhưng vấn đề đặt liệu trì hiệu vận tải mà chi phí nhiên liệu liên tục tăng áp lực giảm lượng khí thải CO₂ ngày tăng? Và liệu hiệu vận tải có có cịn trì loại phương tiện vận tải có? Các cơng nghệ vận tải dạng lượng nhiên liệu tác động theo cách khiến cho phát thải CO₂ khơng cịn cản trở tới phát triển vận tải Các động hiệu nhiên liệu làm cho vận tải đạt hiệu suất cao hiệu chi phí Tự động hóa tăng đổi sáng tạo lĩnh vực CNTT giúp người quản lý giao thông hiệu với tốc độ lớn Dự kiến tiến giúp tránh ùn tắc giao thơng tình nguy hiểm Tồn tuyến đường tối ưu hóa tự động, tính đến lưu lượng giao thơng dự báo thời tiết, dẫn đến rủi ro thất thiệt hại q trình vận chuyển nguyên liệu thô hàng dễ hỏng Công nghệ kỳ vọng cải thiện quy trình quản lý hàng dự trữ cách đo lường giám sát mức tiêu thụ, nhờ khơng cần phải trữ lượng hàng lớn đắt tiền thời gian dài Công nghệ vận tải tương lai xa Các chuyên gia cho vận tải tự động phát triển thập kỷ tới Vận tải tự động giữ vai trị quan trọng việc vận chuyển hàng rời tải trọng nhỏ Tại Hoa Kỳ, Amazon thử nghiệm sử dụng máy bay không người lái (drone) giao hàng nhà, khiến cho việc giao hàng lúc trở nên xác Những vật liệu cải thiện hiệu suất phương tiện vận tải, làm giảm yêu cầu tiêu thụ lượng, chi phí thời gian giao hàng 3.20 Điều chỉnh thời tiết - Còn gọi kiểm sốt thời tiết, kỹ thuật khí hậu, địa kỹ thuật Điều chỉnh thời tiết hay kiểm sốt thời tiết điều khiển sửa đổi có chủ đích mơi trường nhằm làm thay đổi thời tiết Hình thức biến đổi thời tiết phổ biến “gieo hạt mây” để tạo khả có mưa có tuyết, điều tiết lượng cung nước địa phương Điều chỉnh thời tiết sử dụng để tránh tượng thời tiết gây thiệt hại mưa đá bão Điều chỉnh thời tiết tương lai gần Ví dụ cụ thể điều chỉnh thời tiết có lẽ súng bắn mưa đá sử dụng để ngăn hình thành mưa đá trận mưa giơng Loại súng phóng viên lựu đạn chứa tinh thể iốt bạc vào đám mây Nước kết lại bên đám mây dính vào tinh thể Theo cách này, nước phân tán đi, có nghĩa tinh thể đá riêng lẻ nhỏ gây thiệt hại Phương pháp sử dụng canh tác nho cam Trong canh tác hoa trồng nho, tránh thiệt hại sương giá gây cách tạo lớp khói phủ bên khu vực canh tác, làm giảm lượng xạ nhiệt phát từ đất Điều chỉnh thời tiết cục xuất từ kỷ 20 Kỹ thuật điều chỉnh khí hậu mở rộng khái niệm Kỹ thuật điều chỉnh khí hậu thuật ngữ chung cho số cơng nghệ cho phép can thiệp có chủ đích vào hệ thống khí hậu Điều quan 43 trọng mà công nghệ sử dụng để chống lại biến đổi khí hậu cảnh báo tồn cầu xử lý CO₂ điều tiết ánh sáng mặt trời Xử lý CO₂ nhằm vào khí nhà kính khí Điều tiết ánh sáng mặt trời nhằm để bù đắp tác động khí nhà kính cách giảm nhiệt hấp thụ đất Điều chỉnh thời tiết tương lai xa Điều khiển khí hậu gây tranh cãi, rủi ro liên quan tới việc can thiệp quy mô lớn tới hệ thống khí hậu Trong Báo cáo “Climate Engineering: Hype or Despair” 11 năm 2013, Viện nghiên cứu Rathenau cho khơng có nhu cầu rõ rệt kỹ thuật Tuy nhiên, chắn can thiệp vào khí hậu nên quy mơ lớn, tầm quốc tế lâu dài có hiệu Nhưng xét góc độ quy mơ lớn phải dự đoán rõ ràng hậu Nếu khơng tác động nghịch đảo xảy 3.21 Việt Nam hướng tới Nông nghiệp 4.0 tương lai Rõ ràng tương lai, nông nghiệp 4.0 xu phát triển tất yếu nhiều quốc gia giới Áp dụng tiến công nghệ phương thức quản lý, kinh doanh vào nông nghiệp nhằm giảm sức lao động, nâng cao suất, cắt giảm chi phí, hạ giá thành sản phẩm nâng cao chất lượng môi trường lợi mà nước ta tận dụng từ cách mạng Công nghiệp 4.0 để thúc đẩy nông nghiệp phát triển bắt kịp với giới Một thực tế nước nông nghiệp, nông nghiệp Việt Nam tương đối lạc hậu so với nước tiên tiến Nông nghiệp nước ta chủ yếu phát triển theo số lượng, dựa vào tài nguyên thiên nhiên, sức lao động, chi phí đầu vào cao, chi phí lao động lớn (chiếm 40%-50% giá thành sản phẩm) Quy mô canh tác nông nghiệp nước ta phần lớn nhỏ lẻ, manh mún khó áp dụng mơ hình canh tác cơng nghệ tiên tiến Tổng hợp báo cáo Diễn đàn Nông dân Việt Nam cho thấy: Hiện nước có 13,8 triệu hộ nơng dân với 78 triệu mảnh ruộng nhỏ Bình quân 2,2 lao động 0,4 - 1,2 hộ, thiếu vốn, kiến thức, sản xuất thủ cơng manh mún (69% số hộ có quy mô 0,5 đất nông nghiệp) Tài nguyên đất hạn chế, bình qn diện tích đất nơng nghiệp đầu người 8,7% so trung bình giới Trong bối cảnh này, nông nghiệp Việt Nam chủ yếu phát triển theo số lượng, dựa vào tài nguyên lao động, chi phí vật tư cao (11 triệu phân bón, 600-700 triệu USD thuốc BVTV), sử dụng nhiều nước, lao động nên hiệu thấp Sản xuất chia cắt, không theo chuỗi không kiểm sốt chất lượng khơng truy xuất nguồn gốc Trong năm gần đây, Chính phủ có động thái ban đầu tiếp cận thúc đẩy ứng dụng công nghệ 4.0 Điều thể Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 tăng cường lực tiếp cận Cách mạng 4.0; Thủ tướng phủ giao nhiệm vụ cho bộ, ban, ngành địa phương nghiên cứu xu hướng cơng nghệ 4.0 có giải pháp sách thúc đẩy ứng dụng cơng nghệ 4.0, tận dụng tối đa lợi giảm thiểu tác động tiêu cực Việt Nam Bộ Kế hoạch Đầu tư chủ trì soạn thảo Đề án tái cấu kinh tế 11 Báo cáo “Kỹ thuật khí hậu: Sự cường điệu hay tuyệt vọng” Viện Rathenau, chuyên nghiên cứu vấn đề khoa học, đổi sáng tạo công nghệ Hà Lan 44 bối cảnh CMCN 4.0 đề án kinh tế chia sẻ; Bộ Khoa học Công nghệ đầu mối xây dựng Nghị Cách mạng 4.0 trình Chính phủ năm 2018, thực chương trình trọng điểm quốc gia CM 4.0 Riêng ngành nơng nghiệp, chưa có văn sách liên quan đến nơng nghiệp 4.0 Tuy nhiên, năm trở lại đây, Chính phủ có nhiều sách thúc đẩy ứng dụng cơng nghệ cao nơng nghiệp Điển hình Quyết định số 1895/QĐTTg năm 2012 phê duyệt chương trình phát triển nơng nghiệp ứng dụng CNC thuộc chương trình quốc gia phát triển CNC đến năm 2020 Quyết định số 575/QĐ-TTg ngày 04/5/2015 “Phê duyệt quy hoạch tổng thể khu vùng nông nghiệp ứng dụng CNC đến năm 2020, định hướng đến năm 2030” Một số khu nông nghiệp CNC hình thành Việt Nam, xu hướng áp dụng CNC nông nghiệp ngày phát triển Việt Nam, quy mơ cịn nhỏ Áp dụng công nghệ 4.0 phù hợp với chiến lược tái cấu nông nghiệp giai đoạn 2017-2020 (Quyết định số 1819/QĐ-TTg ngày 16/11/2017) với mục tiêu nâng cao giá trị gia tăng, tính cạnh tranh, nâng cao thu nhập người nông dân bảo vệ môi trường Trong bối cảnh đó, với hỗ trợ phủ ban ngành, nơng nghiệp dần thu hút quan tâm doanh nghiệp Nhiều doanh nghiệp lớn nước nỗ lực đầu tư ứng dụng cơng nghệ 4.0 vào nơng nghiệp Tập đồn Thủy sản Minh Phú (Minh Phú Seafood Corp) - doanh nghiệp tôm lớn Việt Nam, nhà xuất tôm số giới top 50 doanh nghiệp thủy sản lớn toàn cầu - gần cho thấy kế hoạch sử dụng hệ thống AI nhằm giảm số lượng lao động kiểm soát chất lượng Nếu mơ hình triển khai thành cơng, số nhân công giảm đáng kể Trước đây, để quản lý nước, tốc độ phát triển tôm cho tôm ăn cần người cho ao Nếu áp dụng công nghệ, 50 ao cần tới người, tương đương với mức giảm 99% Minh Phú Seafood vận hành chuỗi giá trị tơm khép kín, từ nghiên cứu phát triển, trại giống, thức ăn, vùng nuôi, chế biến, xuất logistics Cuối tháng năm 2018 , Vinamilk khánh thành trang trại số thuộc Tổ hợp trang trại bò sữa cơng nghệ cao Vinamilk Thanh Hóa với quy hoạch tổ hợp trang trại bị sữa cơng nghệ cao áp dụng quy trình cơng nghệ đại giới Trang trại bò sữa số với quy mơ 4.000 con, diện tích xây dựng 40ha vốn đầu tư 700 tỷ đồng trang trại thức vào hoạt động tổ hợp trang trại bị sữa cơng nghệ cao Vinamilk Thanh Hóa Tổng diện tích canh tác tổ hợp trang trại 2.500 ha, diện tích xây dựng trung tâm trang trại chăn ni bị sữa 200ha Mỗi cá thể bò/bê kết nối thẻ chíp điện tử với hệ thống giám sát trung tâm thơng qua cơng nghệ quản lý đàn Bị liên tục giám sát cập nhật thời gian ăn, phần ăn tính tốn dựa tỷ lệ, hệ thống cho bê uống sữa tự động Bên cạnh đó, hệ thống robot đẩy thức ăn tự động cho bị Vinamilk áp dụng, có khả tự sạc lượng để vận hành tự di chuyển qua lại khu chuồng trại để "chăm lo” nguồn thức ăn cho đàn bò thời tiết mưa gió Cuối tháng 3/2015, Vingroup thức công bố gia nhập lĩnh vực nông nghiệp với thương hiệu VinEco có tổng số vốn điều lệ 2.000 tỷ đồng VinEco sau tiến hành ký kết với đối tác hàng đầu giới đến từ Nhật Bản Isreal cung ứng 45 công nghệ cao cho sản xuất nông nghiệp với tổng trị giá 1.000 tỷ đồng Theo đó, VinEco cung cấp cơng nghệ nhà kính - nhà lưới, hệ thống tưới tiệu tự động, hệ thống cung cấp dinh dưỡng chủ động cho trồng công nghệ giới hóa tự động hóa cánh đồng mẫu lớn Cơng nghệ Hệ thống nhà kính VinEco Tam Đảo đại Toàn giai đoạn từ trộn giá thể, rập lỗ, tra hạt, phủ hạt, tưới ẩm thực máy để đảm bảo độ 100%; hạt mầm chăm sóc hệ thống tưới tự động phun sương để giữ ẩm, điều khiển khí hậu, giúp suất cao, ổn định chất lượng đồng Không mảnh đất “ông lớn”, nông nghiệp công nghệ cao hấp dẫn doanh nghiệp khởi nghiệp (startup) AgriMedia dựa ứng dụng công nghệ để cung cấp giải pháp thời tiết nơng nghiệp, giúp góp phần giảm thiểu rủi ro, hạn chế tác động biến đổi khí hậu tới nơng nghiệp Doanh nghiệp cung cấp số giải pháp tổng thể cho sản xuất nông nghiệp dựa điều kiện thời tiết xác bao gồm giám sát thơng số thời tiết qua, kết hợp với dự báo thời tiết tới nhằm cảnh báo thiên tai liên quan thời tiết, cảnh báo sâu bệnh tối ưu lịch nơng vụ Năm ngối, AgriMedia bắt tay với VNPT Vinaphone mở tổng đài hỗ trợ tư vấn cho bà nông dân với VinaPhone MobiFone cung cấp dịch vụ thông tin nông nghiệp thông qua điện thoại dạng tin nhắn văn bản, không cần tới điện thoại thơng minh hay máy tính Khuyến nghị Nông nghiệp lĩnh vực ưu tiên phát triển hàng đầu nước ta Cách mạng công nghiệp 4.0 hội để Việt Nam nắm bắt công nghệ mới, thu hẹp khoảng cách để tổ chức cấu nông nghiệp theo hướng thông minh hơn, bền vững Tuy nhiên, với trạng nước ta, phát triển theo kiểu đồng loạt mà cần phải lựa chọn công nghệ phù hợp, sản phẩm phù hợp gắn với vùng, miền thị trường Bên cạnh đó, cần ưu tiên phát triển nơng nghiệp 4.0 vùng có điều kiện, đơi với sản xuất nông nghiệp truyền thống Các trường đại học cần đổi đào tạo nguồn nhân lực, tiếp cận công nghệ theo xu thời đại phục vụ nông nghiệp thông minh 4.0 Các viện nghiên cứu cần có chiến lược nghiên cứu phần mềm phần cứng ứng dụng giải pháp IoT, tạo cơng nghệ có tính ứng dụng cao phục vụ nông nghiệp thông minh 4.0 Các địa phương cần tiến hành đào tạo nguồn nhân lực toàn diện đối tượng trực tiếp tham gia nông nghiệp thông minh 4.0 bao gồm: nhà quản lý, cán kỹ thuật, doanh nghiệp/Họp tác xã nơng dân; đồng thời có sách khởi nghiệp, đổi sáng tạo phát triển có chọn lọc, hiệu nông nghiệp thông minh 4.0 Nông nghiệp 4.0 nước ta nên lấy doanh nghiệp làm trung tâm, từ phát triển mơ hình liên kết doanh nghiệp với địa phương, doanh nghiệp với trường đại học doanh nghiệp với startup khởi nghiệp Từ hình thành nên hệ sinh thái phát triển bền vững Biên tập: Nguyễn Phương Anh 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO Smart farming technologies - description, taxonomy and economic impact Precision Agriculture: Technology and Economic Perspectives Athanasios T Balafoutis et al 2017 The fourth industrial revolution and precision agriculute Automation in Agriculture Securing food supplies for future generation Jehoon Sung Rural Development Administration, Republic of Korea Technologies for Adaptation in the Agriculture sector United Nation, 2014 Toward smart farming - Agriculture embracing the IoT vision Beecham Research, 2015 From Agriculture to Agtech An industry transformed beyond molecules and chemicals Monitor Deloitte, 2016 Industry 4.0 in agriculture: Focus on IoT aspects European Commission, 2017 The future of technology in agriculture STT Netherlands study Centre for Technology Trends, 2016 Agriculutre 4.0: The future of farming technology Matthieu De Clercq, Anshu Vats Alvaro Biel World Government Summit, 2018 Innovation in Agriculture and Food Systems in the Digital Age The global innovation index Harold van Es & Joshua Woodard Cornell University, 2017 10 Báo Nhân dân, Đầu tư Tạp chí tài 47