明天农场考察报告(二)／农场“电脑”

彭辛岷

第二位报告人刘抒，在掌声中走上台去。这是一个文静的姑娘，电子技术的热烈爱好者。辩论的当时，她用农业的机械化、电气化、水利化、化学化作为自己的论据考察归来，她的思想大大地向前跨了一步，现在的话题是农业的自动化了。农业要自动化谈何容易啊！但是刘抒说，随着科学技术的现代化，它正在“明天农场”变成现实——

陈虎点了我的将。好，我就接着他的话往下讲。大家知道，自动化生产是电子计算机、工程控制论、应用数学、通信、测量、远动等多学科协同作战的产物。其中电子计算机是关键。在“明天农场”，同样如此。

那天，技术员小王让我们看看联合耕种机的自动驾驶系统。他领先越过田畴，迎面站在机器行进的路线上，对那个快速向他压过来的庞然大物挥了挥手。“吃”的一声，机组在离他几米远的地方停下来。几乎同时，机器里发出一种轻细的嗡嗡声。小王爬上短梯，对着一个圆孔说：“基地，我在106号耕种机。”里面一个声音问：“发生了什么事故，自动紧急煞车？”“几位同学在这里，我准备停车十分钟，给他们讲一下，可以吗？”“同意。请好好照顾他们。”——每一台自动机发生故障时都会发出无线电信号，向农机基地报警。要不是小王搭话，不一会儿就会有人前来检修。

小小农机驾驶员

小王打开一个盖子，透过密封窗口，可以看见一个火柴盒大小的玩意儿。这是一台微型电子计算机。就是它代替了驾驶员，操纵着这台比它大不知多少倍的复杂机组。

麻雀虽小，五脏俱全。这台微型电子计算机的心脏——一块五毫米见方的大规模集成电路上，密密排列着几万个晶体管；元件线条宽度只有头发丝的几十分之一；每秒钟能运算数十万次，比世界上第一台占了几个房间的电子计算机快几十倍

这种貌不惊人的小小器件，在“明天农场”实现自动化过程中却立下很大功劳。本来，计算机控制生产早就不是什么新鲜事儿了。但是它那么复杂，那昂贵，农业上那里用得起呀！微型计算机的普及，把这个矛盾解决了。它结构简单（甚至一台完整的计算机就做在一块晶片上），工作可靠，不怕震动，价格低廉，而且通用性强，换上一块存贮了新的程序的晶片，它马上就能“改行”干另一种工作，正适合“明天”农机一机多用的特点。

就拿这一台数字控制的耕种机来说吧。在它还没有下地以前，计算机“软件”编制人员

早已苦心“耕耘”过一番。他们把生产过程的数学模型，通过计算机的编译程序，化为由0和1两个数码组成的一系列指令代码，“写”进微型存贮器的晶片里。下地时，还让它“记住”了作业区段的地形图。开机以后，计算机的控制器就会按程序要求，不断从存贮器中取出指令的数据，送给运算器计算。计算结果经过输出、转换、放大，变成或强或弱、或断或续的电流，驱动装在转向器、变速器上的电动液压马达和各种开关、阀门。于是，机组完全按照设计人员的愿望，正确地行驶和工作起来。电子传感器件监视着作业机具的工作状况，出现偏差，就报告“电脑”及时纠正，直到按质按量地种完交代给它的这片土地为止。

另一台微型计算机控制着内燃机的工作。它根据坡度、土壤的变化，随时调节汽化器和点火系统，使发动机总是处于最佳状态：给出刚好够用的功率，燃料恰到好处地完全燃烧。所以，内燃机从来不冒黑烟，降低了燃料消耗。

电子导向器和防撞雷达是自动化农机的眼睛，它们和控制计算机紧密相联；刚才我们已经见识过它灵敏的表演了。

庄稼的保姆

在“明天”农场，不但机器用电子计算机来操纵，也给田地装上“电脑”，用来控制大田管理。

一天，我们从一片胡萝卜地里经过，遇见一位头发斑白、对人和气的老人——余工程师。他在地里踱来踱去，摸摸菜苗，捏捏泥土，不时地蹲下去观看什么仪器。他告诉我们，这个耕作区新近装上“电脑”，今天来现场亲自看看。他手搭凉棚，望了望万里无云的天空，说：“该下场雨啦！”说起来准会有人以为是我瞎编：他的话音未落，我就觉得头上挨了好几滴雨点，接着，大雨劈头盖脑地淋下来。这是怎么回事？低头一看，不知什么时候从地里钻出一些短短的喷头，哗哗地喷水浇菜啦；捎带着把我们也浇了个落汤鸡。

我以为，一定是余工程师用喷灌系统的声控开关和我们开玩笑。余老哈哈一笑，说：“巧合而已，巧合而已！”原来这是一套自适应控制系统，浇水的时机，是由它自己决定的。“雨”停以后，喷管又缩进地下去了。余老指给我们看一些插在小胡萝卜根上，贴在叶子上，埋在地里，竖在行间的小巧仪器。就是这些东西，随时测量着植株的电位、张力、叶色、生长量、蒸发量等等，以及田间环境参数的变化。这些抽样测量的数据和由遥感获得的资料一同送进小控制塔的计算机里，它就能对作物的健康状况作出诊断：一切正常？还是渴了，饿了，病了？然后，根据环境条件的变化，自动找出最合适的田间管理指标，控制管道系统适时适量地喷水、喷肥、喷药、喷气（空气或二氧化碳）……使作物很快恢复到最良好的生长发育状态。

今天喷灌的水量，就恰好够维持适宜的土壤湿度到星期五——天气预报星期五有小雨。真是精打细算，分厘不差，比《西游记》里那个东海老龙王办事可靠得多了！

农业机器人

离开胡萝卜的“安乐窝”，余工程师陪我们去果园看机器人摘苹果。

我们过去参观过的一些机械化农场，就是采摘水果、移栽菜苗这些农活“化”不了。虽有水果采收机，它的作业方式不过是抓住树枝狠摇，让果子乒乒乓乓掉下来。若要果皮完好无损，那还得用手摘。农业机械化的程度越高，对于能完全代替人手的灵巧机器的要求越

突出。随着微型计算机的普及，农业机器人在“明天农场”活跃起来啦！

那不，它过来了。其实它一点也不象人，倒象一只大甲虫。方盒子式的大肚子上边，竖着铁塔式的尖脑袋，两边生了六只长“手”，下面长着三对铁“脚”，看起来怪怕人的。

这果园也很别致，专为机械化而培育的矮生苹果树，比人高不了多少。枝干经过整形，向两边平着生长，象一只只伸开五指的大巴掌。果子倒结得不少。红彤彤的大苹果已经整整齐齐地成熟，满天繁星似地挂在枝头。

机器人不慌不忙地在果树行间走着，六条手臂伸向两旁的树冠。那背上的铁塔，长着一对机灵的眼睛——双镜头扫描摄象机。它依次查看着每棵树。具有图象识别能力的计算机根据苹果的颜色、光泽和大致形状把它从枝叶中辩认出来，确定它的空间位置，然后控制机械手的几条电动“肌腱”协调地伸缩，把“手”准确地伸向那个苹果。好，抓住了！只听见“吱溜”一声，果子被抽气的负压从果台上拽下来，顺着管道轻轻滑进大肚子里。六只手同时飞快地摘着。从透明的肚皮看进去，里面的苹果已经套上塑料袋，按大小分类排队，快要满号了。机器人的身后，只剩下一片空荡荡的枝叶，一个果子也没有漏掉。

石丁眨巴眨巴眼睛，想出一个鬼点子。他从挎包里拿出那个宝贝的红色小园茶缸，轻轻跑上去，挂在一棵果树的短枝上。张健锋怕弄出岔子来，想去拿掉，余工程师却拦住了他。

坏啦，机器人毫不客气，把红茶缸当红苹果吸进去了。可是马上听见“叮当”一声，又把它从肚子旁边一根管里扔出来。显然，它里面还有一道复查的关卡，来弥补手眼的失误。余老怂恿小石丁再次把茶缸挂上树去。机器人又过来了。它沉着地摘完了上下左右的所有苹果，对中间这只类似苹果的东西，装做没看见一样，碰也不碰一下，让它孤另另地留在枝头，轻轻地摇晃着。

这个机器人有“自学习”的能力，第一次上了当，记住了，再看到同样的形象，就能够区分开来，不会重犯错误。它今天的工作能力就是在人的辅导下，积累经验教训，不断修改和丰富自己的程序而达到的。这是一种雏型的“智能机”，用来从事一些复杂或危险的农活，很有前途。

神经中枢

“明天农场”所有的电子计算机，组成了一个分级控制的网络。刚才介绍的都是工作在生产第一线的微型机。各分场和各专业系统、部门，配备了中小型计算机进行协调和控制。总控制室的大型机，负责全场的计划和管理。它们之间用通讯线路紧密联系，形成灵敏可靠的农场神经系统。我们到达“明天农场”的第二天，场的负责同志亲切接见了我们，然后让我们参观了总控制室。

宽敞明亮的大房间里，摆着一排排办公桌似的控制台。台面上有五光十色的按钮，各式各样的仪表。液晶的显示屏，闪灼着一连串的数字和曲线。农业电视屏幕上，轮流映出全场各个重要部门的采色立体图景。无线电话中，不时传来流动工作机构的信息。穿白大褂的工作人员坐在台前，注视和指挥着全场的生产、工作。这个三天也走不完的大农场，仿佛全都装在这间屋子里。

这里装备了超大规模集成电路的第五代电子计算机。它的每块芯片上集成了上百万个元件，每秒钟进行上亿次计算，是场部工作人员管理生产的得力助手。

每年，国家下达生产任务后，计划人员只需制订出基本原则和控制指标，然后让计算机用每一个季节，每一种作物，每一块土地，进

行一切可能的组合，逐个地比较优劣，从中选出最符合要求，最为多快好省的一种计划方案。经场部批准后，这台电子计算机会把计划的详尽内容分门别类地下达到一切生产、科技和后勤单位的控制计算机，并在生产过程中随时通过它们收集执行情况的数据，经常预测产量，根据情况变化，提出修正和补充的措施，保证国家计划的实现。

“明天”工作方式

在“明天农场”，电子计算机代替了传统的算盘、表册、档案柜和一些仪器设备，成了场部工作人员最重要的工具。行政管理人员、财务人员、科技人员，有的拥有专门计算机，有一些共用一台通用机，因此创造了真能叫做“雷厉风行”的工作作风和工作效率。在场部，我们亲眼旁观了他们日常工作的一幕——

“嘟，嘟——”控制台上红灯亮了。那是一台卫星遥感图象判读设备。显然，计算机从中发现了什么严重问题，总工程师、总农艺师都过来了。屏幕上现出红一块、黄一道的地图模样的东西：第九号耕作区的豆科牧草假采色图不正常，可能是病害征兆。

马上派出两个同志去现场观察和取样。同时，用电传打字机向计算机了解有关这个耕作区的历史和环境条件资料，搜索致病因子：前作，病历，土壤，气候，品种来源和特性……计算机从它那大容量的存贮器中，一一翻拣出来，用数字、文字、画图，不厌其烦地答复着。

去现场的同志回来了。目测还一点看不出病态，光谱检查确有异常。样品送到电子显微镜下，发现了一种罕见的病菌。它是随着这个新品种的引进，混过植物检疫的重重关卡，第一次出现在“明天农场”的。因此，计算机作的病虫害预报里，也没有它的消息。

要慢慢来研究它已经来不及了。于是通过情报网络终端设备，向全国农业资料中心的信息库提出查询。两分钟后，从国内外亿万文字资料的浩瀚海洋里面，计算机找出了十多条有关这种病菌的文字摘要，陆续显示在“明天农场”的屏幕上。打字机记下了可用于治疗的三种农药名称、用量、用法。

后勤人员通过计算机查出自动化仓库中这三种农药的库存量，并按用量核算了成本。其中最廉价的一种没有在这种牧草上用过，不知道是否有药害。

科研人员很快用计算机描述出该作物的生化特征的数学模型，然后加进农药毒性的数据，进行计算机模拟试验，结果表明毒性在安全限度以下，决定优先采用。

气象员操纵计算机，综合了无数地面台站和几个气象卫星的观测资料，应用一系列流体力学、热力学方程组，进行复杂的计算，准确地预报出十天内每一天的天气：需要保持药效的时期内没有下雨，今天下午风向西南，风力三级。

经过简短扼要的会商，总农艺师决定：用飞机在超低空进行超低容量喷雾。

上面全部过程，一共才经过了四十分钟。

那天方冬生自告奋勇跟机作业，后来的情况请他汇报，我的话就完了。