编者按：为深入学习贯彻党的二十大精神、二十届三中全会精神和学校第二次党代会精神，在新时代新征程自觉肩负起科技创新使命责任，加快推进高水平科技自立自强的奋进力量，校园网开设《走近科研》栏目系列报道，刊登科研成果、科研人物、科研团队奋斗故事，以及科研平台建设情况、科研项目进展等，以展现海大人紧跟国家科技布局，解决国家重大需求的昂扬奋进风貌。
“……模型、数据、算法三大要义。”面对学生记者团的造访，紧盯屏幕的张铮老师跳脱出网络与算法世界，开始和学生们侃侃而谈。“在我们身处的这个空前绝后的时代，数字化、信息化、智能化、自动化是发展的必然趋势，也是亟待突破的瓶颈。而渔业养殖目前面临的自动化信息化程度低，规模化养殖风险大、养成难，水质监测调控、饵料投喂等操作过程管理水平落后等问题有待解决。”正是对该问题的关注，让张铮与渔业数智化研究不期而遇。
多管齐下，建立数智化养殖体系
“这些模型结构看起来难，真实养殖场景更复杂。”一向严谨的张铮指着渔业数智化养殖监控大屏一一解释着，“每个因素都要考虑到：温度、pH值、溶解氧、浊度、盐度、气象、深度、声纹信息、水上-水面-水下图像、精准位置、通信链路状态……”
渔业数智化养殖监控大屏
渔业数智化养殖管控平台是系统的核心。其物联网数据采集系统由现场各种传感器、摄像头组成，通过无线通信技术，将多维度信息上传到数智化养殖管控云平台，平台上开发了决策库、知识库、设备规则库，通过深度学习赋能，实现关键环境因子预测预警，鱼类摄食行为评估和健康状态诊判。并能通过获取养殖对象的特征、知识信息融合形成决策，结合各设备控制规则库，进行水质智能调控、精准投饵、设备协同作业和优化调度，管控命令由云平台分发给各个养殖现场设备，相关指标信息和预警发送给用户终端，实现养殖过程的全智能管控。
渔业数智化养殖管控平台
“就像人的呼吸会关注空气质量，鱼也一样，但鱼可不会开口主动告诉你，所以养殖水体中的溶解氧含量我们要倍加关注。用自然的力量养一个宝贝不难，但是要用科技养，而且要养好一群密集的宝贝，那考虑的就太多了！”张铮老师向同学们解释道。在具体实践中，张铮和团队老师们利用AI算法，在门控循环单元（GRU）基础上，引入特征和时间双重注意力机制，实现关键水环境因子溶解氧的预测，再通过数值化管控平台与养殖现场增氧机实现联动，可实现提前预判预警，大大降低了养殖风险。
“基于多模态数据融合的养殖对象行为识别是我们的一个创新点。通过融合水面水下鱼类图像、水面水下饵料图像、水中音频数据、水质多参数数据和其他相关数据，实现对鱼类行为的精准识别。在此基础上可进一步实现精准投饵和健康状态评估。” 张铮继续说道。
一以贯之的目的，更有价值的研究
智能化是指事物在计算机网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能满足人的各种需求的属性，张铮和团队所解决的问题就是鱼和环境的需求，虽然甚是复杂，但他们觉得并不枯燥，并深刻明白渔业数智化的研究不能仅停留在实验室里。
张铮和团队成员们的研究成果目前已经在福建连江县鲍鱼生态养殖实现了数字网箱监控系统，在崇明裕安养殖场如东南美白对虾养殖，獐子岛及桑沟湾等水产养殖企业进行示范型应用，并将进一步拓展养殖企业。目前，张铮团队正在探索将学校的多个养殖基地纳入数智化管理平台，使水产养殖从科研、生产到管理决策的整个过程走上数智化道路。
养殖企业渔业数智化应用示范
对自己和团队，张铮的要求一以贯之——“宁愿放慢步子，也要做出更有价值的研究；不论多么错综复杂，也要沉得住心。能够帮助养殖户解决实际问题，得到他们的认可，这也是乐趣所在。”目前张铮和团队的研究成果已获得国家重点研发计划、上海市农业科技创新项目、上海市水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心及养殖企业横向等项目的资助，发表SCI/EI论文20多篇，取得专利10多项，完成成果转化2项。
用心陪伴学生每一步成长
“身为老师，用心带好每一名学生是基本职责，我很享受和学生们一起探究未知科学的过程。”张铮采取扁平化的方式管理课题组，与学生们一起读文献、写文章、讨论问题、分析结果，用心陪伴学生每一步成长。独特的视角碰撞，往往激发更深入全面的思考。“张老师喜欢我们提出不一样的见解，每次研讨交流，经常出现激烈的辩论。”张铮的研究生邹同学说道。
张铮鼓励本科生参与课题组科研项目，近3年围绕“智慧渔业”指导本科生获得“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛二等奖2项、三等奖1项，“互联网 +”大学生创新创业大赛上海赛区铜奖1项，及其他比赛获奖10多项。本研一体模式培养了学生的协作能力、创新能力和解决复杂工程问题的能力。
数智化创新赋能水产养殖绿色高质量发展，推动了渔业物联网、养殖装备和智能管控系统的自主创新，为水产养殖业绿色发展，产业转型升级提供了数智化支撑。张铮和团队成员们的渔业数智化故事，是这个智能化时代科研人员紧跟国家科技布局、海洋强国战略，解决国家重大需求的昂扬奋进风貌的生动写照。
（撰稿：海纳通讯社记者团 李东浩）