大学生盯上农村之“痛”

大学生盯上农村之“痛”

　　3月18日，北京理工大学良乡校区，第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛，一位小朋友在现场体验AR投影台灯。中青报·中青网记者 赵迪/摄

　　守护粮食安全、传承非遗文化、改善乡村环境、发展乡村旅游、护卫食品安全……在第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛全国决赛现场，有一批农村主题的项目。项目背后是青年大学生关心农业发展、关注乡村振兴的情怀。

　　“虫口夺粮”:架起守护粮食安全的空中堡垒

　　2019年1月，一种原产南美洲、名为草地贪夜蛾的害虫自东南亚首次迁飞入境我国云南。如不及时发现、灭杀，将对沿途玉米、水稻等农作物带来严重破坏。

　　千钧一发之际，一台架设在云南省江城县的雷达及时、迅速监测到草地贪夜蛾的入侵路线及规模，发出预警信号，为后续第一时间灭杀提供了重要信息。

　　这款直径约1.2米、高1.25米、重约90公斤的小型雷达便是由北京理工大学“虫口夺粮”项目团队研发的昆虫雷达。

　　2018年秋，项目团队刚成立时，刚刚步入北京理工大学校园的信息与电子学院电子信息工程专业大一学生李佳祎便加入其中，成为团队中年纪最小的成员。

　　李佳祎说，“虫口夺粮”是一个以研究先进昆虫雷达、及时有效进行害虫迁飞监测预警为目的的项目。

　　项目团队成员具有国内外先进的雷达研制和生产技术，以及多年的昆虫监测信息服务经验。在科技助农的大背景下，团队力图利用科技手段实现农业、林业增产和害虫防御，守护粮食安全。

　　由迁飞虫害造成的粮食损失是我国粮食安全领域的主要威胁之一，使我国常年损失约1400万吨粮食，不容小觑。

　　之前，我国的抗虫体系是在害虫迁飞落地田间地头后才开始灭杀，此时害虫已经过千百倍地繁殖，即使是饱和打药也为时已晚。李佳祎说，其核心原因在于传统地面和遥感手段只能间接获取虫情，信息滞后导致防治被动。

　　“为什么不在害虫落地繁殖前就监测虫情进行防治？这正是长久以来迁飞虫害防不住的痛点所在。”李佳祎说。

　　围绕痛点，结合所学专业，团队敏锐察觉到，雷达全天时全天候的独特优势，可直接获取空中虫情，如果能将雷达应用于害虫监测，这将带来整个抗虫体系的变革。

　　然而，在前往农村地区实地调研后，团队发现昆虫监测远比他们想象的要难。“例如识别难，昆虫种类繁多且个体相似，样貌难以辨识，目标小，昆虫体长超过现有微波、毫米波雷达分辨能力极限；设计难，乡村山路崎岖，地理环境复杂，雷达威力与轻小型化架设需求难平衡。”团队成员、信息与通信工程专业在读博士于腾说。

　　团队针对难点一一击破。李佳祎敲响了中国农科院的大门，借来昆虫样本，在微波暗室里提取昆虫生物特征，历时4年完成了21种昆虫数据建库，覆盖国家主要迁飞害虫。

　　在昆虫目标的识别上，团队攻坚克难，从无到有地研发了多个针对昆虫目标的解析算法。

　　对于雷达的设计问题，团队采用抽样式探测和全模块集中化设计，实现了雷达的低成本、小型化。

　　在完成初代样机研制后，团队走出学校，扎根农村，前往云南、山东等害虫迁飞路线地调试雷达、优化算法上百次，历时3年3次样机迭代，终于成功攻克难题。最终研制出高分辨、全极化昆虫雷达，达成每台雷达覆盖耕地12万亩，而运维成本仅为每亩地两分钱。

　　“昆虫雷达能够指导沿途架设高空诱虫灯，在空中截杀，实现了将昆虫监测和防治环节从地面转向空中的颠覆式变革，为耕地安全筑起一座空中堡垒。”李佳祎说。

　　如今，昆虫雷达已经架设在云南省澜沧县、江城县、寻甸县，广东省深圳市，山东省东营市等害虫重要迁飞路线上，守护耕地250万亩，惠及农民42.7万人。

　　于腾说，3年来，常态化运行的昆虫雷达已累计报送400余次迁飞预警，应用成果得到国家农业农村部全国农技推广中心的认可。在3月19日结束的第十三届“挑战杯”大学生创业计划竞赛全国决赛上，“虫口夺粮”项目获得“乡村振兴和农业农村现代化”组别金奖。

　　“彝绣坊”:让精美彝绣服装“穿”向全世界

　　在“挑战杯”赛场上，两位身着彝绣服装的选手吸引了很多人的目光，成为赛场内外一道靓丽的风景线。

　　两位选手来自云南财经大学“彝绣坊”项目团队，项目旨在通过传承发展云南彝族刺绣产业助力乡村振兴。

　　项目创始人王歆婷是云南民族大学金融学院金融学专业学生。2021年，在前往云南省楚雄州永仁县开展“三下乡”实地调研时，王歆婷第一次与彝绣“相遇”。

　　这次偶然“结缘”，令王歆婷对传承千余年的精美彝绣“一见钟情”，并了解到当地彝族村民生活、就业的困境。

　　回到学校，她联合几位有共同志向的同学，决定助力那些藏在大山深处的彝绣走出去，既传承非遗文化，又能帮当地彝族村民脱贫增收。

　　在学校的支持、校团委老师的指导下，王歆婷迅速收集相关资料、开展实地调研，开启“彝绣坊”创业项目。

　　实地调研中，团队发现永仁县彝绣文化产业存在缺乏创新创意能力、品牌和商品专利意识、产业发展专项资金等痛点。

　　针对这些痛点，团队融合金融学院、信息学院、传媒与设计艺术学院等院系学生，交叉互补，打造了一支多学科融合的项目团队。

　　“我们联合当地既有彝族刺绣协会，针对市场信息差、绣品样式单一、生产能力弱等痛点一步步解决发展难题。”王歆婷说。

　　为收集彝绣图案、纹样元素，团队先后走访7个彝族村落，收集135个传统样式，结合1131个新中式素材物件，打造建立起全国首个“一品一库”刺绣纹样数据库，并运用区块链技术对纹样素材进行上链唯一编码，实现对传统纹样和新中式素材的知识产权保护。

　　“历经390多个日夜，我们通过CNN卷积神经网络实现传统纹样与新中式素材的AI智能组合，实现设计上的最优决策选择。”王歆婷说，在创立“彝绣坊”独立品牌后，团队建立起差异化的“CAD打版制图+电脑刺绣机”量产组合和定制化生产两条产品线，满足不同消费者群体的购买需求。

　　将传统与现代完美结合，让古老彝绣焕发出当代国潮的魅力，助力乡村振兴，这正是“彝绣坊”项目团队努力实践的方向。

　　2021年，在“彝绣坊”项目团队的帮扶下，半个月时间，永仁县完成5.7万多件订单，覆盖带动1100多名绣娘，其中建档立卡贫困户360多名；2022年4月，仅5天时间，完成5000多件订单，带动500多名绣娘参与其中，实现增收。

　　如今，精美的彝绣已亮相北京时装周，在北京开办彝绣展览。一路走来，彝绣不再是“养在深闺人未识”。

　　王歆婷说，团队计划联合知名品牌打造彝绣设计IP，借助知名品牌的影响力将彝绣文化推向全世界。

　　“圆梦青禾”:一场改善农村环境的实践

　　“用技术助力乡村振兴”，是东北大学“圆梦青禾”项目团队12位大学生创业者两年多来心底一直坚守的信念。

　　2020年暑假，在一次“三下乡”大学生社会实践调研中，来自东北大学机械工程与自动化学院机械工程专业的吴珩和同学们第一次走进辽宁省沈阳市姚千村。

　　姚千村是养殖大村，自2019年起，村集体置办起养殖场，家家户户以养鸡为业。

　　为期5天的调研，令吴珩感受到姚千村鸡犬桑麻的美好，同时，身临其中也让他深刻体会到因为养殖场而带来的诸多问题。

　　“家禽每天产生大量畜禽粪便，采用堆肥沤肥的方法处理臭气熏天，严重污染乡村环境。如果运走集中处理，每年大笔运费对于刚刚成立的养殖场来说又是沉重的负担。”吴珩说，仅一年，姚千村养殖场共产生730吨畜禽粪便，采用堆肥沤肥发酵方式占地1.6亩，寄托村民对美好生活向往的养殖场成了一把“双刃剑”。

　　调研结束后，吴珩回到学校，在姚千村的所见所闻始终萦绕在他心头，一颗种子悄悄发芽。

　　“助力乡村振兴，守护好姚千村的‘绿水青山’，做好畜禽粪便有机固废处理是第一步。”吴珩说。

　　传统有机固废处理，通常采用堆肥沤肥方式处理，之后产物再作为有机肥施进田中。近年来，一些地方引进槽式翻抛机来处理畜禽粪便，但这类处理方式仍需露天发酵，不仅发酵效率提升有限，而且使得气味外溢，污染环境，甚至会因为发酵不彻底造成有害物质残留，影响作物生长。

　　针对这些痛点，吴珩和同学组建项目团队，入驻东北大学“东创空间”，在创业奖金支持下，正式启动项目孵化，开启研发之路。

　　团队将研发突破口聚焦在有机固废的高温发酵上。吴珩说，团队创新研发出针对畜禽粪便发酵的超高温菌剂:嗜热菌。

　　与传统菌剂相比，嗜热菌在发酵温度上提高30%，最高可达120℃，能够加速水分的蒸发和有机物的降解，缩短处理周期，提高处理效率，不仅降低约30%的处理成本，而且减少电耗和能耗，间接减少约60%的碳排放。

　　此外，超高温好氧发酵能够杀死寄生虫、致病菌，去除抗生素、抗性基因等有害物质，同时提高腐殖化，提高了产物的无害化和稳定化效果，为资源化奠定了基础。

　　“资源化也是有机固废处理最根本的目标，有机固废本身就是资源，我们技术的初衷就是变废为宝，形成一个闭环系统。”吴珩说。

　　在研发过程中，嗜热菌的扩培曾一度难到了团队。“因为要想实现嗜热菌的产业化，必须降低培养成本，这样才能更加有竞争力。”吴珩告诉中青报·中青网记者，经过团队不断尝试，最终研发出低成本的嗜热菌快速扩培方案。

　　2021年夏天，团队带着发酵技术和设备再次回到了姚千村。

　　半个月的时间里，团队少眠不休，对嗜热菌进行中试。最终，25吨的畜禽粪便产出了15吨的有机肥。

　　一年多来，团队已经帮助姚千村养殖场处理了1000余吨畜禽粪便，产出有机肥550吨，为村里直接带来17.5万元的营收。并且，养殖场原有堆肥用地得到解放，在此基础上进行扩建，产值提高46%。

　　过去一年，团队还为姚千村免费提供了200千克菌剂，集中处理散养户的畜禽粪便共200吨。

　　“我们将高温发酵所得的有机肥免费返还给种植户，每年能为当地农民节约6万元的种植成本。”吴珩说。

　　如今，团队已将技术和设备推广至山东日照莒县等地，在降本增收、改善环境的同时，还为当地农民提供就业岗位20个。