区块链技术在农业领域的应用现状与展望
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摘要：区块链技术已成为当下最受关注的信息技术，但相关研究探索仍处于起步阶段，特别是基于农业实践的研究几乎为零，所以对区块链在农业领域的应用研究还处于展望阶段，许多文章缺少案例分析和数据支撑。区块链作为产业底层技术创新，在农业现代化实践中应用落地，还需要政策、产业、研究的有机结合和相互推动。
关键词：农业现代化;区域链技术;应用;发展
一、选题背景
当前，大数据、云计算、物联网、人工智能、区块链等新技术不断涌现，正深刻改变着人类的生产和生活方式。《全国农业现代化规划（2016-2020年）》中指出，要推进信息化与农业深度融合。区块链作为一项颠覆性技术，有望成为全球技术创新和模式创新的“策源地”，推动包括农业现代化在内的各个领域深度变革。
在农业领域，已有不少国内外公司开始试水将这一新技术应用于金融、保险、食品安全等各个环节。2016年，众安保险将区块链技术引入农业保险;2017年，中国农业银行上线基于区块链的涉农互联网电商融资系统;2017年，工商银行在贵州探索应用区块链创新扶贫金融服务;2017年，辽宁省农科院建设面向绿色有机农业体系的区块链专有云及农业种植管理计划。与此同时，沃尔玛食品供应链项目、智链科技的北大荒优质大米溯源项目、众安科技步步鸡养殖项目等应用项目层出不穷，为粮食安全、食品安全、农业信贷等许多制约农业发展的现实问题提供了新的解决方案。但需要看到的是，这些探索仍处于起步阶段，模式尚未成熟，效果仍未显现，相关政策仍需规范。
近年来，浚县以鹤壁市打造全国首批农业农村信息化示范基地为契机，大力推进农业现代化发展，已取得良好效果，乡三级农业信息网络基本建成，依托浚县互联网+三农运营服务中心，村村设立了农业信息点，乡镇通宽带比例达到了100%，行政村通宽带比例达到了75%，农业龙头企业、农民专业合作社、种粮大户、农民经纪人等实现了网络全覆盖。《浚县推进四优四化工作提升农业现代化水平实施方案（2017-2018年）》显示，到2018年，要基本实现全县农业数据标准化采集和互联互通，形成科学的农业大数据采集、存储、共享、应用机制。应该说，区块链技术在浚县农业现代化进程中前景广阔。
二、研究意义
（一）理论意义
农业信息化即农业现代化的重要手段，也是农业现代化进程中更高级的发展阶段，区块链技术已成为当下最受关注的信息技术，但相关研究探索仍处于起步阶段，特别是基于农业实践的研究几乎为零，以区块链技术在农业现代化进程中的实际推广应用为主要方向，在一定程度上弥补了相关研究领域的空白。
（二）现实意义
近年来，区块链技术作为信息技术的代表开始被尝试运用于各个领域，特别是其公开透明、可追溯的技术特性，对提高农产品的产量和质量、促进农产品流通、破解农业金融信贷难题，加快我国农业现代化进程有着重要意义。但相比其他领域，农业对新技术的感知应用相对迟缓，农村的信息化水平普遍较低，许多农业从业者对区块链这一新技术并不了解，系统归纳提炼出区块链应用模式，并基于具体区域分析实践中的挑战对策，有助于这一新技术服务农业现代化发展需求，加快在实践中的推广和应用。
三、文献综述
（一）国外研究现状
作为比特币底层支撑技术之一的区块链概念源于Satoshi Nakamoto中本聪（2008）在比特币论坛发表的一篇奠基性论文《Bitcoin：A peer-to-peer electroniccash system》，即《比特币：一种点对点的电子现金系统》。此后，不同的学者基于不同的学科背景或视角对区块链的概念和特征进行了阐述。美国学者Melanie Swan（2015）认为，区块链技术是一种公开透明的、去中心化的数据库。美国著名杂志《The Economist》（2016）认为，区块链本质是一种类似于HTFP协议的互联网协议，是一种可以在无第三方监督的状态下建立彼此信任的技术手段。Buterin v.（2014）认为，区块链技术的特点在于其安全性，理论上超过51%以上的节点同时修改一个数据，才能达到篡改的目的。
还有一些研究将视野投向对这一技术应用的展望，英国政府首席科学顾问报告——《分布式账本：超越区块链》（2016）中指出，区块链技术能够为多种形式的服务提供新型的信任机制，能够为英国的金融市场、供应链、福利管理、土地所有权登记乃至英国国民健康保健制度等领域带来极大的好处。
（二）国内研究现状
1、区块链的概念與类型。在国家工信部发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》中，对区块链做了如下阐述：区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。越来越多的学者用更通俗的方式对区块链进行了阐述，郑熙（2017）认为：区块链作为比特币的底层技术，是一个分布式账本，通过去中心化、去信任的方式集体维护一个可靠数据的技术方案;孙志国（2016）描述区块链是比特币的一项关键技术，它像一个数据库账本，安全记录所有比特币交易信息。还有不少学者对这一专业领域的技术进行了通俗的举例说明。国内首开区块链专业的大学——浙江大学计算机学院计算机软件研究所副所长、互联网金融研究院副院长杨小虎（2018）举例说：“比如，一个拥有500人的微信群，小A发了一条‘明天晚上我请大家吃饭’的消息。紧接着，群内其他人都知道了这条消息。随后，小A在个人手机上把这条信息删掉了。但是，微信群内的其他499人的微信中都仍然保留着这条信息。于是，小A就无法抵赖和更改明天晚上请大家吃饭的承诺。分布式账本的原理就是参与各方都是维护一个账本，这个账本不可以更改。要实现这个原理，就需要区块链作为底层技术。”尽管各种表述不尽相同，但大家已对区块链有了相对统一的认识，王进（2017）概括为“去中心化”“藏证于民”的体系，就是“区块链”。在分类方面，针对其开放范围的不同，《区块链：定义未来金融与经济新格局》（2016）一书中将区块链分为公有区块链：任何人都可以参与其共识过程;行业区块链：由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询;私有区块链：仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人。 2、区块链的特征与优势。李惠钰（2016）认为，区块链就是利用计算机程序在全网记录所有交易信息的“公开大账本”。梳理文献资料可以看出，区块链不同于其他数据存储交互技术的核心是去中心化，《区块链技术进阶与实战》（2018）一书认为，基于分布式存储数据，而没有某个中心进行集中管理，某一节点受到攻击和篡改不会影响整个网络的健康运作，这一模式使其天然包含了透明性与可追溯性。《区块链技术在农业领域中的应用前景与挑战分析》（2017）一文将其特点归纳为：第一，去中心化。第二，自治性。第三，安全可靠性。第四，公开透明性。
3、区块链在农业中的实践应用。中小涉农企业在无抵押无担保的情况下，凭借自己在电商平台交易数据形成的信用，在线申请并使用了互联网信贷服务，极大提升了客户的金融普惠幸福感。2017年12月，沃尔玛、京东、IBM、清华大学电子商务交易技术国家工程实验室共同宣布成立中国首个安全食品区块链溯源联盟，旨在通过区块链技术进一步加强食品追踪、可追溯性和安全性的合作。业界的实践探索正密集展开，学界对区块链在农业领域的应用也开展了前瞻性的研究。《区块链、物联网与智慧农业》《区块链技术在农业领域中的应用前景与挑战分析》《区块链在农业中的6大应用场景与挑战》《农业区块链：成长的良机与待解的障碍》等文章对区块链在农业中的应用进行了归纳，主要集中以下几个方面：（1）物联网应用。（2）大数据应用。（3）农业金融应用。（4）农业保险应用。农业保险和区块链的结合能够在农业产权交易、农业知识产权维护方面得到进一步拓展发展，并在保证保险安全的情况下简化农业保险操作流程。（5）供应链应用。供应链是农产品从加工到生产、从生产到销售、从原料到成品、从成品到销售等的一系列过程。区块链和供应链管理的结合能够以分账的形式记录供应链农产品生产全过程操作，减少了农产品生产加工延误现象的发生。基于这种全产业链共享信息的机制，区块链可以在食品安全溯源、粮食安全生产、农业生产和电子商务、资源和生态环境保护等方面发挥作用。
4、农业区块链应用的困难和障碍。（1）技术门槛带来的参与度有限。李栋（2017）认为，广泛的区块链应用有赖于一个可靠的互联网连接，所有各方的充分参与才是成功整合区块链技术的必要条件。（2）农村信息化基础设施薄弱。李艳丽（2017）认为广泛的区块链应用有赖于一个可靠的互联网连接。农户在没有宽带接入的情况下难以应用这一技术。王进（2017）认为如果农民要有效利用区块链技术，那么数字交易所需的基础设施问题需要先得到解决。（3）技术本身仍需完善。李惠钰（2016）认为，从技术层面上分析，区块链现有技术水平还无法完全抵挡外来攻击，密钥一旦失窃，众多信息将被窃取。谢辉、王健（2016）认为区块链在应用功能上还存在一定局限性，无法满足多样化和定制化功能的需求。（4）应用场景的局限性。
（三）文献述评
学界对区块链技术内涵、特点、应用前景已有了相对清晰的认识。但从实际应用情况来看，区块链技术在现代农业发展领域的應用还处于起步阶段，应用效果和领域范围还有待提高。相关文章对区块链在农业领域的应用研究还处于展望阶段，缺少案例分析和数据支撑。区块链作为产业底层技术创新，在农业现代化实践中应用落地还需要政策、产业、研究的有机结合和相互推动。随着实践探索的增多，基于操作层面的研究将对推动广泛应用这一前沿技术发挥积极的作用。
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