由于大数据的创新,使得基因组研究等一系列原来需要大资金的支持,周期长,收益慢的技术可以通过云生物平台进行研发。并且这一轮改变,使得独立农业必须通过合并。大数据给新的创业公司带来了无限的机会,而种植者也将在由于信息和技术的民主化,逐步提升他们参与定价的权力。
有时候我们是在事情发生之后回想起来才发现已经发生了一场革命。今天农业中的巨大变化情况并非如此。我们可以实实在在地看到我们周围正在发生的创新和突破。 由于需要减少投入并生产更多的粮食,农业正在寻求新产品、新做法和新技术。同住地球村,我们必须减少化学品的使用、节约用水。农业生产者希望提高产量的同时节省成本,消费者则要求食品和配料更健康,更干净。大数据引突破以满足这些需求。 到处开始充斥着大量增长的信息,从植物基因组到水管理、施肥,气候,土壤,机械以及作物保护系统。添加额外的手段来获取并使用农业实践和作物遗传学进展中的大数据。在生产方面,这些东西正改变大公司的价值链,因为获取大数据的能力正向农民和小公司转移,大公司则固守并努力创新,随着这些突破将涌现伟大的创意,新的商业模式和大胆的人。新一代独立公司正在利用大数据来产生新的见解,实践和产品。传统的农业公司和供应链如果想要跟上就必须适应这种变化。我看到食物链中使用大数据主要有如下四个方面: 开发新的种子特性:通过新方法更快的发现和获取植物基因组,从而更好地测量,绘制和驱动信息到更好的产品中。
精准耕作:尽管有时会混淆,但大数据和精准农业并不是一个意思。大数据利用了许多农场中通过精准农业所获取的信息。然后,再通过精准农业去部署由大数据所产生的分析、见解以及更好的决策。
食品追踪:使用传感器和分析来防止腐烂和食源性疾病。
对供应链的影响:技术和信息的民主化引发了种子、作物投入和食品等供应链的震动。
大数据加速作物育种
用于创造成功作物品种的传统方法成本高,劳动强度大,可能需要10年或者更长的时间。大数据加速了进程。基因组学的进展引发了生物信息的爆炸:第一,对模式生物的基因组测试,第二,快速应用高通量或自动化的实验技术。
可以在云中创建和分析这种大量的基因组信息。以前在温室和田间开始的生物研究,现在可以从分析大数据的计算这个层次开始了,模拟计划的实验,假设其发展。从此以后,需要在现场验的植物越来越少了,模拟在各种环境中进行性能性验证,然后育种者就可以确定哪种杂交品种最适合特定区域。在我的职业生涯中,我看到了这种惊人的转变。我不再穿靴子参观育种站,现在这项工作主要在实验室进行。新开发项目不仅更便宜,更快捷,我们还能够做我们以前无法做的事情。
传统的基因工程工具,为市场带来了干旱,除草剂和杀虫剂的抗体特性。继续发展将使作物质量提高,经济和环境成本降低。许多正在开发的作物对农民和消费者都是有益的。一些例子如:高钙胡萝卜,抗氧化西红杮,非过敏性坚果,抗细菌橙子,节水小麦和含有额外营养成分的木薯。
通过更好的工具,应用于现场的时间将缩短,费用降低。它也将由较少基础设施的小实验室执行。 更多大数据的提供和分析将通过共享大数据库实现。 植物基因组学创新和云生物学将催生新的和多样化的初创公司。
下面是一些使用大数据进行作物基因组学的创业公司的例子:
· Caribou Biosiciences:用于基因编辑的CRISPR-Cas技术(筹集了4460万美元)。
· Benson Hill Biosystems:通过植物生物学,大数据分析和云计算(筹集805万美元)农业发展。
· Intrexon:通过开发和获得的技术开发新的作物特性(上市公司)。
· Cibus:部署基因编辑工具以产生新的特性,包括抗除草剂作物。
· Arcadia Biosciences:利用先进的筛选,育种和生物技术来生产新的特性和作物(上市公司)。
· Precision Biosciences:基因组编辑技术公司在生命科学领域建立一个Ag集团(筹集了2565万美元)。
杜邦/陶氏,先正达,孟山都,拜耳,巴斯夫都通过有机增长和收购活跃起来。
大数据驱动的农业实践带来更好的结果
生产农业非常复杂,那是生物学、天气和人类活动相互作用的领域。近年来,种植者迅速采用了新的精准农业技术。凭借GPS和其它技术的可用性,生产商可以跟踪产量,操纵和控制设备,监控现场条件,并在各个领域以非常精确的水平管理投入,从而显著提高生产率和盈利能力。与此同时,大数据快速积累变大,由于太复杂没有相应软件而无法研究。单纯的大数据并不能产生见解,分析和咨询服务才是帮助农民筛选所有这些新大数据所需要的。以机器学习为核心的软件应用程序在与大数据、设备和人员交互中,变得更加智能,更加个性化。在他们学习的过程中,他们提供了一个以前尚未开发的机会,可以更好地帮助农场做决策。
大数据公司可以在数百个田地,土壤和气候中测试各种遗传,作物投入和条件。他们可以在数千英亩的真实条件下进行田间试验。这为农民提供了大数据信息,可以根据特定的土壤和气候条件优化种植到特定田地的个体种子。对于作物保护商而言,这意味着产品可以以不同的剂量率使用,并在单一的区域内混合罐装使用。
信息就是力量
这样的透明度有能力打破价值链,并且可能不受一些零售商,经销商和大型种子和化学品生产厂商欢迎。通过建立定价的可见性和品牌投入的表现,信息将权力推至种植者阶层。种植者能够以非常精确的方式使用更少的化学品。使用精确的日常投入,可能比在整个区域使用顶级品牌有更好的结果。更精确的种植可能可以节约30%-40%的投入,加上大型农业公司的利润下降,未来可能会导致供应链的进一步整合。
尽管商品价格低且农业收入持续低迷,但新农业产品技术的采用率仍在上升。Caledonia 的Robert Hill最近进行的一项市场研究报告称,在2013年到2019年期间,种植者表示他们将部署的技术数量翻倍。51%的受访者表示他们最感兴趣的功能之一是与其农田和土壤类型相区配的综合建议。
新公司们已经收集、汇总和分析来自多个农场的大数据,这是他们的主要业务。他们的目标是为农民提供个性化计划,从每个田地种植到单株植物:使用收集的气候和土壤条件,作物的各种使用物料和产量。从农民那里收集到的信息,使得大数据公司能够改进他们的模型并提出更好的建议。数据允许在持续的基础上调整满足特定客户需求的产品,采用更复杂的定价策略,更好地匹配细分市场的价格和价值。以下是该领域一些比较活跃的公司,以及其提供的产品和商业模式。
· Farmer Business Network(FBN):农艺信息网络使用数据分析帮助农民做出最佳的运营和采购决策(筹集了2400万美元)。
· Climate Corp/孟山都:基于气候的平台帮助农民做出经营决策(筹集了1亿美元的风险投资,在2013年被孟山都以10亿美元收购)。
· Granular:软件和分析平台,帮助农民管理并了解大数据,从而提高运营效率(筹集了5000万美元)。
· Conservis:基于云平台为农民提供一个以服务为中心的平台,用于跟踪活动,与外部大数据集成以及管理资源(筹集了1265万美元)
· Trimble(天宝):为测量、建筑、农业、公共安全和测绘开发定位技术解决方案(上市公司)。
· Farmer Edge:硬件和软件。Farmcommand系统,自动收集,报告成本和设备数据(筹集4420万美元)。
· Iteris:ClearAg部门通过API或者APP提供天气、水、土壤和作物健康咨询服务(上市公司)。
John Deere,拜耳,巴斯夫,杜邦都在有机地或者通过收购建立自己的数字平台。
食品追踪
从农场到消费者对食品进行跟踪,可以预防疾病,减少浪费并增加利润。随着全球供应链变得越来越长,跟踪和监控农产品的重要性日益加强。大数据被用于改善仓储和零售店的库存水平,而食品运输温度被作为整个供应链中食品的谱系。食品生产商和运输商正在使用基于传感器的技术,扫描、分析来监控和收集与供应链相关的大数据。通过具有GPS功能的传感器监控温度和湿度,从而在可能需要采取纠正措施的配送途中发出警报。零售商处的销售点扫描可以在出现问题或召回时立即采取有效措施,即使在产品售后也是如此。基因组工具和大数据分析也被用于了解食源性病源体,预测病原体和疾病的爆发和传播。这些技术将有助于预防每年影响美国7600万人的食源性疾病并减少供应链中的浪费。这类疾病每年可导致5000人死亡,发达市场中所有食品的40%被丢弃,包括所有产品中的10-15%。
对供应链的影响
由于新技术使农民有能力知道种什么,何时种,如何种,以有如何最大化收成和盈利能力的作物投入,因此世界6-5-4农业寡头正面临挑战。过去创新主要集中在研发预算最多,产品捆绑或者市场份额最大的公司。新技术,特别是在作物遗传等复杂领域,需要规模和基础设施,这对小公司来说成本过高。
传统的大型农业公司可能无法转变为农民提供最好的作物特性和农业投入的最佳信息。出于多种原因,创新有利于创建新公司。其一,是信任。农民必须确信他们的数据将被匿名化,并且他们不可能希望他们的信息掌握在大公司手中,而便于推销他们自己的农产品。其二,是对无偏见的建议和双向信息流的渴望。即使大公司能够开发出最好的数字平台,他们也很难被视为公正的建议提供者。
一、有很多例子表明,现有的公司无法对利用新技术进行变革。它需要不同的企业文化,不同的风格和不同的运营。大型的农业寡头,拥有大型的开发引擎,可以基于繁锁的技术开发转基因种子。现在通过基因编辑和云生物学,可以在人员设备较少的实验室中进行性状研发。现有企业面临另一个障碍是复杂的定价策略的演变,分销商、经销商、捆绑产品和折扣等层面造成了当前供应链中缺乏定价的透明度。这里存在大量突破的机会,这点类似于谷歌如何改变多个行业,或者Uber和Lyft正在改变个人出行行业。
农业寡头已经被一系列的大型交易重塑。中国化工集团以430亿美元收购先正达。监管机构正在审查陶氏化学与杜邦公司之间拟议的1300亿美元的合并计划,该合并将开辟一个新的作物科学部门。在我写这篇文章的时候,拜耳和孟山都之间的动作仍在继续,这将是改变为世界农民提供杀虫剂和转基因种子行业的第三巨头。 根据报告,有很多家食品和农业科技创业公司筹集了大量资金。初创企业正在承担各种挑战,以改善和突破食品,能源和纤维的生产。大数据革命还处在初级阶段,但它使这个行业走上了快速变革和新发现的道路,