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气候变化威胁全球农业与粮食安全，研究人员开展 “颠覆性技术对农业供应链抗灾力影响” 研究。通过系统综述发现 AI、IoT、区块链等技术可提升监测、决策和风险预警能力，为应对气候挑战提供理论支撑与实践路径。
气候变化正以前所未有的速度冲击着全球农业系统，极端天气事件如干旱、洪涝和风暴频发，不仅打乱了农作物的生长周期，导致产量波动，还威胁着粮食供应链的稳定，加剧了粮食不安全问题。据统计，2023 年全球因自然灾害造成的经济损失高达 2027 亿美元，而农业作为对气候最敏感的产业之一，急需创新手段来抵御气候风险。在此背景下，如何通过技术革新提升农业供应链的气候适应力，成为保障粮食安全的关键议题。
为了探索颠覆性技术在农业领域的应用潜力，相关研究人员开展了一项系统性综述研究，旨在明确当前有哪些颠覆性技术被用于缓解气候变化对农业的影响，以及这些技术如何增强农业供应链的抗灾能力。该研究成果发表在《Current Research in Food Science》上，为农业领域应对气候挑战提供了重要的理论和实践参考。
研究人员主要采用了系统性文献综述（SLR）方法，基于 Web of Science 数据库，通过布尔运算符组合关键词 “农业”“供应链”“气候变化”“数字技术” 等，筛选出 65 篇相关研究论文。研究过程中，对文献的发表年份、期刊、技术类型、研究国家、涉及的农产品及面临的挑战进行了多维度分析。
4.1 publication by year
研究发现，关于颠覆性技术在农业中应用的研究自 2015 年开始起步，2019 年后研究数量呈上升趋势，尤其是 2023 年以来，相关研究激增，反映出学术界和产业界对该领域的关注度显著提升，也凸显了在气候危机下技术创新的紧迫性。
4.2 publication by journal
从发表期刊来看，《Journal of Cleaner Production》《Sustainability》和《IEEE Access》是发表该领域研究最多的期刊，各发表 9 篇，表明这些期刊对农业技术创新与可持续发展主题的重视。研究成果分布在 51 个不同期刊，体现了该研究的跨学科性质，涵盖农业、工程、管理等多个领域。
4.3 type of technologies
在技术应用方面，精准农业和人工智能（AI）与机器学习是最常用的技术。精准农业通过地理空间工具和数据分析实现资源的精准配置，在 36 项研究中被提及；AI 与机器学习则用于作物产量预测、病虫害检测等，涉及 26 项研究。传感器技术（15 项研究）用于实时监测土壤、作物等环境数据，是智慧农业的基础。区块链技术（8 项研究）则在供应链透明度和产品追溯方面发挥重要作用，确保食品从农场到消费者的全程可追溯，提升食品安全。此外，无人机（UAV）与遥感技术（9 项研究）用于农田监测和病虫害识别，大数据（12 项研究）为智能决策提供分析基础，基因技术（6 项研究）致力于培育抗逆作物品种，这些技术共同构成了农业气候适应的技术体系。
4.4 research by country
地理分布上，研究主要集中在亚洲和非洲的发展中国家，如印度（7 项）、巴基斯坦（6 项）、尼日利亚（4 项）等，这些地区农业对气候敏感性高，技术需求迫切。同时，美国（6 项）、中国（3 项）等发达国家的研究则更多关注技术集成与规模化应用，体现了不同发展阶段的研究侧重点。
4.5 the agricultural commodities being studied
研究涉及的农产品广泛，水稻和小麦是最受关注的作物（各 12 项），其次是玉米（9 项）、豆类（7 项）等主粮作物，反映了保障主粮安全的重要性。此外，研究还涵盖了 livestock（5 项）、蔬菜（4 项）等多样化农产品，表明技术应用的普适性。
4.6 types of challenges faced
气候相关挑战中，干旱（24 项）是最主要的问题，其次是降雨不均（11 项）和极端天气（11 项）。此外，土壤退化（5 项）、水资源短缺（4 项）等环境问题也较为突出。非气候挑战包括粮食安全（7 项）和供应链中断（5 项），凸显了农业系统面临的多维压力。
5.1 use of disruptive technology in production
在生产环节，气候智能农业（CSA）技术通过高效灌溉、漂浮农业、土壤管理和抗逆品种培育等方式，显著提升了作物的气候适应能力。例如，南非的高效灌溉系统帮助农民应对干旱，孟加拉国的漂浮农业则缓解了洪涝影响。AI 与机器学习通过梯度提升算法（如 XGBoost）实现作物产量预测和病虫害早期检测，如印度的腰果病害检测和中国的冬小麦产量预测。物联网（IoT）结合传感器实现环境数据实时传输，支持精准决策，但需注意网络安全问题。
5.2 use of disruptive technology in processing
加工阶段，区块链和 IoT 是主要技术。区块链通过分布式账本确保信息透明和交易安全，减少食品污染风险；IoT 与云计算结合实现食品质量实时监控，如印度农业供应链中的应用。然而，现有研究较少关注基础设施不足和小规模加工者的高 adoption costs 问题。
5.3 use of disruptive technology in distribution & consumption
在分销和消费环节，区块链、AI、IoT 和数字平台提升了供应链效率和透明度。例如，尼日利亚的电子商务平台减少了中间环节，提高了农民利润，但面临物流和标准化挑战。AI 用于碳排放追踪，IoT 实现产品实时追踪，社交媒体如 WhatsApp 则成为直接销售渠道，增强了供需对接。
研究结论表明，颠覆性技术如 CSA、AI、IoT 和区块链等在农业供应链的生产、加工、分销各环节均展现出显著的气候适应潜力，通过数据驱动决策、资源优化和流程透明化，有效提升了农业系统的抗灾力。然而，技术推广面临基础设施不足、成本高、小农数字化鸿沟等挑战。未来需要政策支持、跨部门协作和本土化创新，将传统农业知识与现代技术结合，构建更具包容性和可持续性的粮食系统。该研究为全球农业应对气候变化提供了技术路线图，强调了技术应用中社会经济因素和制度创新的重要性，对保障粮食安全和实现农业可持续发展具有深远意义。
