“土办法”遇上“黑科技”：北碚葡萄科技小院的智能化探索|科技 |科技 |修穗 |葡萄 |激光 |修剪

“土办法”遇上“黑科技”

北碚葡萄科技小院的智能化探索

图为《重庆科技报》整版报道

近日，中国农村专业技术协会重庆北碚葡萄科技小院（后文简称“北碚葡萄科技小院”）授牌仪式在北碚区兴隆镇晚秋逅葡萄园顺利举办。站在“十五五”开局之年，重庆始终坚持将科技创新摆在现代化新重庆建设全局的核心位置，这一国家级科创平台的落地，成为重庆赋能特色农业提质增效、推动乡村产业科创赋能的重要实践。

作为小院首批重点孵化的科研成果，小院首席专家、西南大学园艺园林学院副教授关心团队研发的“葡萄智能激光修穗系统”，正试图改变葡萄产业延续数百年的“土办法”——用一把剪刀、靠一双手、凭一身经验完成修穗的传统模式。这套以“AI+激光技术”为核心的智能系统，用算法与光束，重新定义了这项古老农活的作业标准。

图为参会人员合影

人工修穗

——困住全球葡萄产业的痛点

葡萄修穗是决定果品品相与产量的核心工序，长期以来，重庆乃至全国葡萄种植完全依赖人工修剪。这项极度依赖经验的农活，暗藏诸多难以破解的产业痛点，很多也是困扰全球葡萄产业的难题。

在关心教授看来，葡萄人工修穗存在四大亟须解决的“痛点”：

其一，作业窗口期极短，葡萄幼果期果穗塑形时间仅有数日，一旦错过无法补救，直接影响全年果品品质；
其二，人工技术标准参差不齐，即使是专业修剪团队，也难以实现百分百标准化作业，果品整齐度无法统一；
其三，人工剪刀修剪会留下创口，易引发病原菌交叉感染，后续需额外喷施药剂防控病害；
其四，劳动力短缺、人工成本居高不下，当前人工修剪单串葡萄成本达1.7至4元；高强度的劳作、逐年上涨的用工价格，让种植户和产业发展承压。

一个颇具代表性的现象折射出这一产业的困境：国内最专业的修穗团队来自云南建水，这支被称为“巧媳妇”的3000人队伍，每年从云南一路北上，随葡萄产区成熟期逐省作业，足迹遍布大半个中国。但仍有许多葡萄产区无法请到这样的专业团队，只能依靠本地零散劳力应对烦琐的修穗作业。另外，即便是最熟练的工人，修穗速度也受限于体力、天气、环境等因素，且不同工人修剪出的穗形总有细微差异，难以实现真正的标准化。“因为工人脑海里参照的修剪‘模型’，始终是不一样的。”关心教授这样说。

图为关心教授

不止在重庆、在中国，日本、法国、埃及等全球葡萄主产区均深陷同类困境，发达国家高昂的人力成本，让这一产业难题愈发凸显。产业升级的核心瓶颈，正指向精细化智能作业设备的缺失。

跨界组队

——从无人看好到技术跑通

为破解人工修穗痛点，关心教授组建科研团队，立足田间需求，跨界集结人才，耗时数年打磨出了这套葡萄智能激光修穗系统。

三管齐下，这套系统把依赖“老师傅手感”的葡萄修穗变成按标准模型执行的自动化流程，果穗整齐度和商品率大幅提升；同时大幅减少对人力的依赖，缓解用工荒和成本压力；非接触式激光切割更避免了传统剪刀造成的机械挤压伤口，降低病菌感染风险。此外，团队还在分子细胞生物学水平上通过配套的纳米颗粒对细胞骨架的靶点作用方案，研究激光修穗对葡萄营养成分（如白藜芦醇等黄酮类物质）积累的促进作用，旨在进一步提升果实品质。

成果的背后

——是脚踏实地的坚持

团队组建与资金推进同样曾步履维艰。这支集结了细胞生物学、AI算法、激光工程等领域专业人才的科研队伍主要由“80后”留学归国人员组成，他们大多在国内高校和企业任职，几乎是在无偿攻坚，全凭科研热情兼职研发。曾有学土木工程的研究生加入项目，觉得跨学科难度太大，干了两周便打了退堂鼓。关心教授鼓励他：“我年长你将近20岁，身为女性尚能啃下理工科融合的技术硬骨头，你有什么学不会的？”

还有一家国际知名创投机构曾向关心教授发出合作邀约，但要求她辞去学校教职，全身心投入创业。“当时，我的学术研究正处于细胞骨架跨核膜运输机制的关键突破期，育人也一直是我的初心所在，无奈只能放弃合作。”关心教授表示，政产学研的深度融合，不仅需要时机，更需要各方深入的沟通与真正的理解。

但好在，重庆市科协、北碚区科协、北碚区农业农村委员会、西南大学等单位相继给予支持，从政策协调、场地保障到资源对接，为团队的持续研发提供了重要支撑。团队先后获评重庆市留学回国人员创新创业大赛第6名、入选明月湖“金种子”项目，并获得全球卓越工程师大赛优秀成果转化奖、成渝地区双城经济圈留学生创新创业大赛三等奖等荣誉。“技术上我们已经跑通了，现在我们希望在产业化上更进一步。”关心坦言，希望能尽快把这项全球首创的技术推向田间，让更多种植户用得上、用得起。

图为关心教授汇报小院核心科研方向

赋能产业升级

——适配中外高端葡萄赛道

作为重庆本土孵化的全球首创农业科创成果，葡萄智能激光修穗系统精准契合重庆“33618”产业布局，是智能装备赋能食品农产品加工产业的典型创新，也是“高校+政府+企业+农户”成果转化模式的生动实践。

在产业效益上，这套设备优势显著：可节省1/3人工成本，支持24小时不间断作业，不受农时和用工短缺限制；非接触式作业从根源上杜绝交叉病害，大幅降低植保成本。同时，技术落地不会造成农户失业，反而能推动劳动力升级：资深修剪工可转型为设备技术运维人员，从传统体力劳动者转为技术服务者，收入更稳定、发展空间更广阔。

欧盟上莱茵河地区葡萄联盟项目成员、德国Alplanta农业科学研究中心葡萄研究所主任君特·布赫霍尔茨（Guenther Buchholz）也莅临了授牌仪式。他表示，不同于中国市场主打鲜食葡萄，欧洲核心种植酿酒葡萄，虽无需极致外观，但果粒过密易引发真菌病害、稀释糖分与香气物质，直接影响高端葡萄酒品质。目前欧洲仅能依靠激素喷施、人工疏果改良，人力成本极高。因此，葡萄智能激光修穗系统同样适配波尔多、勃艮第等高端葡萄酒产区，能解决高端酿酒葡萄精细化疏果的痛点，市场前景广阔。