晶片設計與未來臺灣計畫

智慧土壤粒子:科技與生命的共生

團隊成員

盧安邦 蜂巢數據科技股份有限公司 計畫主持人
江采蔚 台灣大學農藝學研究所博士候選人 兼任研究助理
林羿安 中國科技大學視覺傳達設計系 兼任研究助理
鍾媛琳 政治大學東南亞語文學系 兼任研究助理
王宣文 政治大學外交系 兼任研究助理

計畫簡述

世界變得安靜了,但這並不意味著寂靜。

人們開始聽見更多原本聽不見的聲音——土地乾裂的呻吟,樹木在夜間生長時細微的摩擦,候鳥橫越天際時羽毛與空氣交錯的顫動,甚至是大海在月光下緩慢呼吸的頻率。這些聲音一直都在,只是我們過去從未學會聆聽。

清晨,住在海邊的人醒來時,還未睜開眼睛,就已經感知到遠方深海的溫度。北極的浮冰正在輕輕崩裂,而這些細微的變化透過環境感測網絡傳遞到他們的皮膚上,如潮水般起伏的脈動。他們輕輕伸展身體,像是在回應遙遠的浪潮。

農人走進田裡時,不再需要彎下腰抓一把土壤來判斷水分。「智慧土壤粒子」已經將信息傳入他的身體——土壤在昨夜吸飽了水氣,玉米的根部正緩緩擴張,而距離這片田地五公里外的溪水則開始減少。他不用思考太久,這些感知已經融入了他的直覺,成為他的另一層本能。他知道,今天該稍微減少澆灌的水量,讓水資源在整個生態間流動得更為平衡。

都市裡,孩子們在公園遊玩時,輕輕將手放在一棵老樹的樹幹上。他們的感知裝置讓他們「聽見」樹木內部緩慢流動的汁液,那聲音像是悠遠的低語,述說著這片土地曾經發生過的故事。

餐桌上的食物,也不再只是為了填飽肚子而存在。人們吃下的每一口食物,都帶著大地的回聲。透過食材溯源系統,他們知道這碗米來自哪片稻田,種稻的農人今年是否睡得安穩,也知道這隻魚是否曾順著洋流遷徙千里,牠游過的海域現在是否依然豐饒。他們的舌尖,連結著整個世界的脈動。

當夜幕降臨,人們在星空下躺下,卻並不孤獨。有人透過腦波接口連接著某片熱帶雨林,感受著樹冠層間的細碎動靜;有人與一隻在沙漠遷徙的狐狸共享意識,短暫地體驗牠夜行時的靈動步伐。他們與萬物共享夢境,而這些夢不再只是屬於個人的,而是整個星球記憶的片段。

這個時代,沒有人再把自己當作世界的主宰,也沒有人把萬物當成冷漠的資源。山河、鳥獸、樹木、土壤、水與風,都成了我們的鄰居、同伴、甚至家人。

我們開始理解,生命的存在不是為了「使用」世界,而是與世界一同「存在」。

本計畫針對農民的施肥行為進行深入需求調查與科技盤點,發現施肥決策目前多仰賴經驗與農藥行建議,缺乏科學依據,卻是農民與資材商都極需支持的關鍵環節。我們也確認目前市面上的肥力檢測技術受限於價格、體積與耗電量,難以落地應用。不過,從PM2.5感測與陀螺儀等技術演進中可看出,光學微型感測器發展潛力巨大。我們因此提出「智慧土壤粒子」與「微型施肥機器人」的構想,其在感測、能源採集與傳輸技術上已有基礎,不再只是科幻構想。未來我們將進一步探索原型開發與應用情境,思考這項技術對農業決策、環境永續與農村社會的長期影響。

備註

圖片一說明:智慧土壤粒子細小如沙,可與土壤充分混合進行感測與傳輸,並可自行分解。

圖片二說明:微小的感測器像沙粒般散布於田間,透過光學或近場通訊,提供即時的氮、磷、鉀濃度、水分含量、pH值等數據,使得每株作物的生長需求都能被個別照顧。

圖片三說明:微型田間機器人自動於田間巡邏,並根據近場通訊取得的數據,自動調整微量養分的投放,或是進行客製化的灌溉、除草與病蟲害防治。這讓農業從「區塊管理」進化為「單株管理」,甚至「細胞級管理」,大幅提升農產品的品質與產量,同時降低資源浪費與環境污染。