隨著社會的發展和AI時代的到來，一種觀點認為，人工智慧在農業領域的興起可能是對我們的環境最好的創新，也可能是最差的創新。
想象一下這樣的場景：在瀰漫著汙染的漆黑天空下，巨大的、以燃氣為動力的自主機器人在數英畝的同質農田上推土作業。樹木都被砍倒了，看不到任何動物。農藥被過量噴灑，因為人類不再親自下田耕種。機器會自動完成它們的工作：生產大量的食物來養活我們不斷增長的人口。但是，這並非沒有生態成本。
或者，設想另一個未來：在樹木、溪流和其它自然景觀的周圍，小型的機器人正在耕種著許多不同的作物，這些作物被種植在許多的馬賽克地塊上與自然景觀融為一體，甚至野生動物也會在周圍活動。機器人由可再生能源提供動力，例如太陽、風或水。農用化學品已成為過去，因為機器人會幫助生態系統保持和諧，害蟲和超級雜草將被拒之門外。這是一座充滿未來感的伊甸園，擁有蔚藍的天空、綠色的牧場和清新的空氣。
那麼，你希望你的食物來自哪個世界？
這是霍亨海姆大學（University of Hohenheim）農業經濟學家托馬斯·多姆（Thomas Daum）設想的兩種未來，他在烏干達和孟加拉國等地從事糧食安全和可持續農業研究。今年7月，他在《生態與進化趨勢》（Trends In Ecology & Evolution）上發表了一篇思想文章，闡述了生態烏托邦和反烏托邦的雙重願景，試圖討論農業技術革命（也被稱為“農業4。0”）將如何塑造我們的未來。
農業經濟學家托馬斯·多姆擔心農業技術對環境的破壞性影響沒有得到足夠的重視。如果不改變我們種植糧食的方式，就無法實現《巴黎協定》中提出的減緩氣候變化戰略。對此，托馬斯·多姆表示：“今天的農業必須改變。即使你改變了所有其他部門，如果你不改變農業，我們仍然會達不到這些目標。”
即使在一個沒有大量農場機器人的世界，大規模的農業實踐也已經改變了環境。我們趕走野生動物，使土壤退化，清理土地以更好地種植糧食，以及噴灑化學藥品以防止害蟲和疾病。來自布法羅大學（University of Buffalo）的人類環境地理學家艾米麗·賴斯曼（Emily Reisman）認為：“農業本質上就是對特定地區生態環境的刻意塑造。”
當我們將現有的農場技術新增到該組合中時，情況會變得更糟。拖拉機、收割機和作物監測無人機等機器通常需要受控環境才能有效執行，因此在工業化農業中必須儘可能消非法抓除不可預測的因素。這可能意味著我們會年復一年地在完美平坦的土地上進行單一作物種植，生度長變化很小，所有東西都同時成熟，並且頻繁使用除草劑、殺蟲劑和殺菌劑以確保均勻性。來自羅德島大學的可持續食品系統科學家帕特里克·鮑爾 （Patrick Baur） 表示，標準化是我們需要將農業機械化的結果。 這就取自百是農業和農業生態系統以及整個種植過程的塑造，以滿足機器的需求。”
工業化農業所需的環境一致性，在很大程度上導致了生物多樣性、保持生態系統平衡所必需的動植物多樣性的喪失。生物多樣性保護水質，透過將碳捕獲在土壤中（而不是空氣中）來調節全球溫度，並確保有昆蟲為作物授粉，並確保有天敵來減少害蟲的存在。 而機器極大地減少了昆蟲生命、微生物生命以及動植物群的多樣性。因為需要清除其中的大部分才能使它們以最佳方式執行。
但是，為什麼我們需要機器來生產食物呢？這是一個經濟學問題。為了滿足不斷增長的人口的不斷增長的需求，農業需要越來越多的勞動力。食品價格也比過去便宜得多，這迫使農民以較低的利潤生產出更高的產量。因此，如果田間勞動者賺的錢更少，而離開這個行業去尋找報酬更高的選擇，農民可能會越來越多地轉向機械化來填補勞動力空白。
維持環境和不斷增長的糧食需求是一項艱難的平衡。然而，隨著人工智慧和自動裝置的興起，人們看到了農業創新的獨特潛力，以幫助我們適應變化的氣候，並恢復生物多樣性，而不是威脅它。與其讓環境適應技術的需求，我們還可以對技術進行程式設計以滿足環境的需求。由機器學習控制的“智慧”機器人將能夠在自然的、生物多樣性的系統中發揮更好的作用，因為它們可以模仿人類用來評估周圍環境和做出決定的靈活思維。
機器人已經開始在食品領域嶄露頭角，它們採摘草莓、收割生菜、授粉，甚至擠奶。因為機器人的工作效率更高，所以它們還可以做一些環保的工作，而如果需要手工來做的話，這些工作就不經濟了，比如手工除草，這樣可以減少噴灑化學品的需要。經濟學家們認為，它們還可以幫助對綠籬進行勞動密集型的維護，綠籬是沿著農田周邊種植的野生灌木或樹木的天然柵欄；它們作為本土植物、昆蟲和野生動物的替代棲息地，促進了生物多樣性。智慧機器人甚至可能更適合間作，或者在同一塊土地上種植多種作物，這是一種可持續的農業實踐，可以促進土壤健康，減少害蟲，但用當前的技術來做是昂貴和低效的。
但是，對此持不同觀點的專家認為，推出可以完成這些工作的機器人也有其自身的挑戰。它們需要比當前一代的生菜採摘和草莓採摘機器人更聰明 —— 這意味著設計它們需要花費更多的錢。 經濟學家指出，建造和維護這些機器也需要消耗環境的資源：這需要開採銅和鋰等礦物來建造它們，為依賴雲端儲存的智慧系統提供能源，還需要一種處置機器人的方法，因為它們的壽命是有限的。
事實上，這些提出異議的專家認為，農業經濟學家托馬斯·多姆關於生態烏托邦的願景，實際上可能會成為人類工人的反烏托邦。從勞動力的角度來看，很難看到烏托邦，在農業機器人的世界裡，人們如何能從事有意義、令人滿意、報酬豐厚的勞動。在最好的情況下，機器人創新可能根本沒有必要，因為農業生態學家已經證明，擁有豐富人力勞動力的小規模農場可以既高產又具有生物多樣性。在最壞的情況下，這可能會加劇農業和科技相關行業已經存在的社會經濟問題：在礦業中的剝削行為，全球底層碼農在不公平的工作條件下編寫人工智慧演算法，以及無法找到工作的勞動者被取代。
托馬斯·多姆的論文對於學術期刊來說是有點不尋常：它使用科幻小說作為一種文學手段來探索可能的界限。他的一些同事認為這種方法可以讓公眾參與討論未來的樣子。正如他的同事所表述的： “這裡有可能實現這個生態烏托邦的未來。我喜歡這篇論文，它非常簡潔、易於消化、非常直接地提煉出了利害關係。”
艾拉·貝內特（Ira Bennett）是亞利桑那州立大學（Arizona State University）的一名化學家出身的社會科學家，他使用類似的技術在實驗室外探索新興技術：他開發了公開評估研討會，向與會者展示未來情景，並要求他們就治理、政策和資源分配做出複雜的決定。他表示：“科幻小說是一個非常強大的工具，因為我們的未來幾乎沒有未被探索過的東西。”他補充說，這是一種讓不同的人參與到這些對話中的方法，包括環保主義者、農民和農場工人、機器人制造商、技術開發人員等等任何人。這種外展活動的最終目標是確定人們希望看到的未來型別。
儘管，有很多專家認為這篇論文是一個良好的開端，但他們也表示，對於接下來會發生什麼，它缺乏一個明確的計劃。而且，因為它發表在學術期刊上，所以它可能只會被學者閱讀，他們對烏托邦的看法可能與實際在該行業工作的人非常不同。 如果你是一個試圖經營 10000 英畝小麥的農民，那麼烏托邦看起來就像是一臺為你完成所有耕作的機器，並且讓你賺更多的錢。 而在以大規模農業為主的國家，比如美國和阿根廷，小型機器人共生地照顧周圍環境的田園詩般的願景，是不現實的。
但托馬斯·多姆強調，他的烏托邦願景中的一些元素是可能的，即使是需要大型機器人來維持高產量的工業化農場。他說，最重要的是，我們現在要關注農業技術和政策，否則我們可能會被動地滑入他假想的反烏托邦世界。托馬斯·多姆最後表示：“我們正處於十字路口。這是一個巨大的機會，可以更好地改變耕作方式。對於我們想要的未來，社會應該更有發言權。”
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