《浦江科技评论》封面·案例｜中科原动力：具身智能“下乡”

东北农机手的平均年龄逼近57岁。这不仅是一个人口数据，更是一场无声的危机——当乡村劳动力加速流失，谁来耕种这片土地？

中科原动力给出了自己的答案：用机器人。在黑龙江北大荒集团的数字农场里，无人驾驶电动拖拉机按照预设路径精准耕种，误差控制在2.5厘米以内；在新疆昌吉的棉田中，植保机器人通过视觉识别技术靶向施药；在厦门双岭村的蔬菜智慧农业基地中，多功能运输机器人在丘陵山地间灵活穿梭，把作物运输到指定区域。

作为一家新锐农业机器人公司‌，中科原动力正在用硬件和算法重新定义“农民”的含义。

农业转型的痛点与技术机遇

近年来，我国持续加大智慧农业布局力度，规划到2026年农业生产信息化率突破30%。然而在政策红利与技术迭代的加持下，农业生产的核心痛点仍未被解决，从传统农业到现代农业的迭代中，生产效率与资源利用的矛盾、劳动力断层的加剧等因素，构成了行业转型的迫切诉求。

“东北的农机手平均年龄已接近57岁，年轻人不愿从事高强度的田间作业，未来谁来种地是亟待回答的问题。”北京中科原动力科技有限公司创始人、董事长韩威博士指出，传统农业最突出的痛点是劳动力断层。拖拉机驾驶需要兼顾行驶与农具操控等多项任务，培养成熟机手至少需要3～5年，一次上机工作至少8～10小时，烦琐且辛苦的作业模式进一步加剧了年轻劳动力的流失。

除人力困境外，现代农业的机械化也存在明显的局限性。传统柴油农机能耗高、排放大，作业效率受人为操作影响显著，田地边角耕种不到位的浪费现象十分普遍。运营成本也居高不下，以200马力的柴油拖拉机为例，一年油钱约100万元，对于规模化农业生产者来说是不小的负担。此外，农药喷洒采用漫洒式，不精准，机械化作业的损失率更是高达30%。

在技术层面，国产农机曾长期处于追赶状态。传统柴油拖拉机领域，进口产品的无故障工作时间可达到200余小时，而国产机型普遍仅有100多小时，核心技术差距明显。在耐用性上，国产与进口拖拉机也存在差距，进口拖拉机报废时间在10～15年，国产拖拉机仅能使用5～8年。

行业痛点背后，正是技术突围的机遇。

破解“有农机没人开”难题

中科原动力的核心突破，在于将人工智能算法与农业生产场景深度结合。当时国内同类技术还停留在L2级导航产品，拖拉机只能实现直线作业，农具还需要人工操控。

中科原动力的首席科学家是我国人工智能专家李德毅院士，他在农机无人驾驶领域提出“会学习的农田作业机器人”核心理念，团队的专业积累让中科原动力在智能化农机研发之初，便直接瞄准L4级（高度自动驾驶技术，在特定设计运行条件下能够自主完成驾驶任务并监控环境，无须用户接管）无人作业技术，想从根本上解决“有农机没人开”的核心痛点。

而推进技术落地的首要难题，是跨越“农业认知鸿沟”。为摸清农活的门道，韩威和团队成员全员考取拖拉机驾驶证，亲自下田操作，同时请教有几十年经验的老机手，将他们的实操经验转化为代码。“第一步是人教机器；第二步是机器教机器；第三步是机器教人。”韩威这一思路，让智能系统更贴合农业生产实际。

中科原动力自主研发的L4级无人作业系统，实现了“耕、种、管、收”“到头、到边、到角”的精细化全场景作业。在操作员现场监控下，智能农机可自动完成点火出库、转弯掉头、农具升降、障碍物监测、耕地规划等一系列动作。这一技术可实现大幅降低人工成本的同时，作业效率提高30%。在山东的我国首个出口蔬菜无人农场里，该系统应用于白萝卜播种，支持24小时昼夜连续作业，通过机器视觉等方式实时监测播种质量与耕整地等，实现多机无人并行作业，提高作业效率，实现田间管理无人化。

由于不同作物、不同产区的生产需求差异显著，适配性成为技术落地的关键，为此，中科原动力建立起一套因地制宜的技术适配方案。以玉米种植为例，北大荒与新疆纬度相近，但种植模式截然不同。东北依靠自然降雨，拖拉机可灵活拐锐角弯；新疆地块广袤却缺水，须采用滴灌、覆膜技术，且土壤松散易扬尘，农机无法拐锐角弯，田间密布的地下水出水装置，还需要农机在路径规划时主动避让。为此，中科原动力确立“作物+区域”的适配逻辑。第一步根据作物品种与产区条件确定核心种植工序，再适配农具；第二步针对同一农具制定差异化操作方案，调整路径规划方案，实现技术与各地生产场景的精准适配。

绿色农机弯道超车

电动化技术的兴起同样为国产农机实现弯道超车提供了可能。韩威进入农机市场后，发现国内大农场90%的主力机型均为美、德、日进口拖拉机。同马力国产机型的价格仅为进口产品的一半还不到，但在发动机、变速箱等关键部件的工艺和可靠性上存在系统性差距，农忙时节故障频发，难以满足大农场高强度作业需求。

面对这一传统技术壁垒，韩威敏锐地在新能源赛道上发现了突破口。中国新能源汽车产业已具备全球领先优势，而电动化路线恰好绕开了发动机、变速箱等需要百年技术积累的传统短板。将电动车成熟的零部件体系移植到农机领域，有望实现“换道超车”。基于这一判断，中科原动力三年前启动电动拖拉机研发，瞄准传统国产农机可靠性不足的行业痛点。

绿色农业的核心是降低资源消耗与环境影响，电动化成为中科原动力践行绿色农业的关键路径。公司推出覆盖25～260马力的电动拖拉机产品线“万途”系列，成为全球唯一全系电动拖拉机产品。经过近两年的测试和客户的反馈，这款电动拖拉机无故障工作时间达到300余小时，超过进口柴油机型50%；能源成本大幅降低，1升柴油和2.1千瓦时电工作量相当，柴油成本约7元，电力仅需1元，节省80%的能耗成本；运行噪声控制在60分贝左右，远低于柴油拖拉机的85分贝。

零排放、低污染的特性使其适用于养殖场、生态农场等对环境要求较高的场景。以北京首农平谷牧场为例，1000余头奶牛的养殖规模，使用“万途”系列拖拉机开展日常饲喂作业，每年可节约能耗及保养成本近30万元。

在能源解决方案上，中科原动力除电动农机外，还布局醇氢技术路线，通过丰富能源结构适配不同农业生产场景。农机马力突破200马力后，需要搭载超大电池包。这不仅大幅增加设备成本，还会因机身过重而降低作业灵活性。为此，团队拓展出醇氢补充方案。甲醇燃料不仅无硫化物排放，且制甲醇过程可实现吸碳，环保优势明显。日本及我国黑龙江等省份已在卡车、汽车领域主推甲醇燃料，技术应用成熟，农用机械可直接借鉴。“我们不是要颠覆传统柴油农机，而是通过多元技术方案，降低农业生产的碳排放强度。”韩威表示，这种多元化布局既符合绿色农业发展趋势，也能适应不同地区的能源供应条件。2025年10月，中科原动力推出全球首台醇氢动力智能拖拉机。

农业机器人全流程覆盖

中科原动力在传统农用机械之外，同步开拓农业机器人赛道。这一布局被韩威视为农业领域的下一个巨大机会点。他解释说，农机是在既有设备基础上进行智能化改造，本质是“赋能升级”。农业机器人则是从0到1的全新场景开拓，针对采摘等人力短缺的痛点场景，提供全新的作业解决方案。当前，解决采收环节的人力缺口已成为很多农场的核心运营壁垒，跨区域雇工现象十分普遍，云贵工人包机前往浙江采摘葡萄的案例屡见不鲜，大量作物的产能都卡在了采收这一最后环节。

国外早有针对苹果、橘子等作物的采收机器人研发，但至今未能实现商业化落地。在韩威看来，采收机器人的性能评价有两大核心指标：一是采净率，传统技术方案下的机器人仅能采摘约20%的果实，与人工100%的采净率相去甚远；二是作业效率，机器人采摘速度远远达不到规模化生产的需求。但具身智能技术的突破，为破解这一行业难题提供了全新思路。韩威判断，具身智能在农业采摘领域的应用，将成为中科原动力的第二增长曲线，未来三年采收机器人会成为行业竞争的核心焦点。

目前，在首农的翠湖农场里，中科原动力的番茄采摘机器人已处于验证示范阶段，实现了全天24小时采摘，作业效率约为人工的40%。它通过视觉识别自动判断作物成熟度，实现毫米级定位，还能更换不同的采摘端实现颗采、串采。2024年，这项技术斩获世界机器人大赛论文奖。

在农业机器人的整体布局中，除采摘环节外，植保机器人是韩威的另一大核心布局。植保机器人可实现打药、施肥等功能，中科原动力的靶向打药机器人通过视觉识别精准区分杂草与作物，仅对杂草施药，减少农药浪费，实现绿色精准农业落地。

从机械农业到智能农业

在韩威看来，从机械农业到智能农业的迭代，是一场跨时代的变革，其意义远超单一产品或局部环节的升级，而是关乎整个农业产业的底层重构。“就像从普通手机到智能手机的跨越。”他直言，传统农业唯有依靠智能化技术，才能真正实现现代化转变。智能化技术与自动化技术有所不同，智能化技术能够破解农业生产的非标性难题。

韩威判断，智能农业在未来五年左右将逐步落地，这源于两大核心驱动力：一是劳动力短缺的刚性倒逼，未来农业将从“可以用机器人”到“必须用机器人”；二是农业服务组织的快速崛起，在国家政策的鼓励下，这类组织为农户提供耕、种、管、收的全流程托管服务。其强烈的降本增效诉求，会推动它们主动优先采用智能农机和机器人，将技术投入直接转化为利润。

中科原动力通过与农业服务组织合作深度参与这一进程。在中科原动力的数字化平台“我的农服”上，远在数百千米外的田间作业被浓缩成屏幕上跳动的像素。韩威指着其中一个光点说：“瞧，这台收割机正以8千米时速推进。”在这个类似于“农业OA”的系统里，能耗、进度与设备寿命都能呈现为透明的实时参数。

这不仅是一台农机的轨迹，更是中国农业从“靠天吃饭”的传统博弈，向“运筹帷幄”的精准科学跨越的缩影。农场的情况全程实时可见，折射出一幅智能、绿色、数字化的新农业图景。

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