張宏鳴團(tuán)隊科研人員在試驗基地測量肉牛背膘厚度。 受訪單位供圖

1月9日，在西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院的實驗室里，教授張宏鳴拿起一個智能牛頸圈，向記者介紹起團(tuán)隊正在研發(fā)的設(shè)備。

“這個牛頸圈有位置監(jiān)測、體征監(jiān)測、行為監(jiān)測等多個功能。我們使用傳感器收集牛的體溫、活動軌跡、行為等數(shù)據(jù)，再借助人工智能對信息進(jìn)行處理，從而對肉牛養(yǎng)殖的不同環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時預(yù)警。”張宏鳴說。

2023年，西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院教授張宏鳴、經(jīng)濟管理學(xué)院教授阮俊虎等組成聯(lián)合團(tuán)隊，承擔(dān)“畜禽智能育種系統(tǒng)開發(fā)及集成示范”課題，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，研發(fā)各類智能設(shè)備，提升養(yǎng)殖效率。

企業(yè)需求在哪里，研發(fā)重點就在哪里?！拔覀兯械漠a(chǎn)品在研發(fā)前都經(jīng)過了市場調(diào)研，應(yīng)用前景廣闊。比如，視頻智能識別系統(tǒng)可以接入養(yǎng)殖場現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)，成本低，企業(yè)更容易接受?！睆埡犋Q告訴記者，現(xiàn)在，很多地方都在開展“認(rèn)養(yǎng)一頭牛”的活動。有了這套系統(tǒng)，用戶在手機上就可以隨時查看自己認(rèn)養(yǎng)的牛正在干什么。

張宏鳴團(tuán)隊聚焦肉牛養(yǎng)殖的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行智能設(shè)備研發(fā)。在傳統(tǒng)養(yǎng)殖過程中，牛在進(jìn)食時往往會將草料“拱”出食槽，需要人重新將草料掃攏、推回。針對這一情況，張宏鳴團(tuán)隊研發(fā)了食槽草料歸攏智能推掃裝置。

“這個裝置通過定位模塊、加速度模塊收集數(shù)據(jù)，融合兩級路徑規(guī)劃和導(dǎo)航算法，實現(xiàn)了自動清掃草料?！睆埡犋Q團(tuán)隊成員、西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院講師孫朋朋說。此外，團(tuán)隊還開發(fā)出一套體尺測量系統(tǒng)，通過3個攝像頭即可精準(zhǔn)完成對肉牛的數(shù)據(jù)采集，解決了人工測量時耗時費力、動物易應(yīng)激等問題，極大提高了生產(chǎn)效率。

在肉質(zhì)檢測環(huán)節(jié)，張宏鳴團(tuán)隊正在開發(fā)一套基于背膘儀圖像的肉質(zhì)性狀快速檢測系統(tǒng)?！氨潮斓暮穸仁呛饬颗Ｈ庵竞康闹匾笜?biāo)。系統(tǒng)對背膘儀B超圖像進(jìn)行分割校正，測定出相關(guān)指標(biāo)，可為企業(yè)肉牛出欄、屠宰提供參考?！睆埡犋Q團(tuán)隊成員、西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院副教授韓亞敏介紹，目前，該團(tuán)隊正在與學(xué)校動物科技學(xué)院教授昝林森團(tuán)隊、陜西秦寶牧業(yè)股份有限公司合作，在養(yǎng)殖基地進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)的研發(fā)與測試。

產(chǎn)品研發(fā)面向市場，張宏鳴團(tuán)隊已邁出科技成果轉(zhuǎn)化的第一步。

“我們與深圳一家企業(yè)合作，搭建了肉牛養(yǎng)殖智能管控云平臺。該平臺將團(tuán)隊研發(fā)的肉牛監(jiān)測與跟蹤、行為識別、體尺測量、智能頸圈、智能清掃等功能進(jìn)行集成，目前已在全國10余個肉牛養(yǎng)殖場進(jìn)行應(yīng)用。”張宏鳴說。

高?？蒲袌F(tuán)隊、企業(yè)、養(yǎng)殖場聯(lián)合攻關(guān)產(chǎn)業(yè)難題，離不開楊凌畜牧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心搭建的平臺。

2021年，楊凌畜牧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心成立。該中心聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學(xué)、楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院、陜西秦寶牧業(yè)股份有限公司等畜禽育種、養(yǎng)殖、疫病防控、生產(chǎn)加工領(lǐng)域的30家單位（企業(yè)），共同組建陜西省畜牧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體。依托陜西省畜牧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體，楊凌畜牧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心牽頭實施陜西省畜禽育種“兩鏈融合”重點專項，緊密圍繞畜禽種業(yè)發(fā)展前沿和產(chǎn)業(yè)需求，從畜禽新品種培育、種業(yè)前沿技術(shù)攻關(guān)到種業(yè)支撐能力提升進(jìn)行全鏈條設(shè)計，部署多個項目與課題。

“目前，我們成員單位的科研合作有兩種模式，一是課題定向委托，高?？蒲袌F(tuán)隊、企業(yè)發(fā)揮自身優(yōu)勢，聯(lián)合攻關(guān)產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)難題，張宏鳴、阮俊虎老師的‘畜禽智能育種系統(tǒng)開發(fā)及集成示范’課題就是代表之一?！睏盍栊竽廉a(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心工作人員李傲介紹，另一種模式是“揭榜掛帥”，企業(yè)提出制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)難題，然后公開發(fā)榜，楊凌畜牧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心按比例補貼研發(fā)經(jīng)費，吸引有能力的科研團(tuán)隊開展技術(shù)攻關(guān)。

2024年12月，西北農(nóng)林科技大學(xué)、楊凌畜牧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心和合陽縣的陜西湛耘農(nóng)業(yè)科技有限公司簽署了《肉牛智能育種與養(yǎng)殖管控科研試驗示范基地合作共建協(xié)議》。這是張宏鳴、阮俊虎聯(lián)合團(tuán)隊的又一個科研試驗示范基地。

在陜西湛耘農(nóng)業(yè)科技有限公司的養(yǎng)殖場，工作人員為30多頭能繁母牛佩戴了智能牛頸圈?！拔覀儗⑼ㄟ^數(shù)據(jù)共享平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)肉牛養(yǎng)殖環(huán)境與生理指標(biāo)信息的實時動態(tài)監(jiān)測，為肉牛智能育種和養(yǎng)殖提供可靠的技術(shù)服務(wù)與優(yōu)化建議，促進(jìn)精準(zhǔn)管理與科學(xué)決策。”阮俊虎表示。