梁曉賀, 周愛蓮*, 謝能付, 張毅, 吳賽賽

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京 100081; 2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081)

區(qū)塊鏈(blockchain)是一種將分布式賬本、加密算法、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸?shù)扔嬎銠C(jī)技術(shù)綜合集成的計算范式，其分布式存儲、去中心化計算、數(shù)據(jù)加密等特點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)全球的金融交易、數(shù)據(jù)存儲、智能合約等應(yīng)用場景提供了新的解決方案[1-3]。區(qū)塊鏈概念一經(jīng)提出，迅速引起各國政府、金融機(jī)構(gòu)、科研單位、開源社區(qū)的廣泛關(guān)注[4]。其相關(guān)研究從區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)[5]、構(gòu)成[6]、核心要素技術(shù)改進(jìn)[7-8]等基礎(chǔ)研究延申到金融[9]、能源[10]、教育[11]和醫(yī)療[12]等應(yīng)用領(lǐng)域。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究還相對薄弱[13]，但利用區(qū)塊鏈技術(shù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展的應(yīng)用前景受到了世界各國的高度重視[14]。2020年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃》指出，加快推進(jìn)區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用大規(guī)模組網(wǎng)、鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同等核心技術(shù)突破，加強(qiáng)區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化研究，推動區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測、質(zhì)量安全溯源、農(nóng)村金融保險、透明供應(yīng)鏈等方面的創(chuàng)新應(yīng)用[15]。區(qū)塊鏈更是首次被寫入2020年中央1號文件，由此可見我國對區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的重視程度。

區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究雖然起步較晚，但是已經(jīng)取得了一些成果，相關(guān)研究項(xiàng)目一度成為農(nóng)業(yè)信息化的熱點(diǎn)方向[16]。李喬宇等[17]從“通證經(jīng)濟(jì)”概念出發(fā)，針對現(xiàn)階段中國農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，指出農(nóng)業(yè)領(lǐng)域區(qū)塊鏈切入點(diǎn)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和農(nóng)產(chǎn)品溯源等方面；王少然等[18]提出“GS1+區(qū)塊鏈”應(yīng)用與生鮮冷鏈物流防偽溯源；高圣喬等[19]針對區(qū)塊鏈落地項(xiàng)目中存在的存儲性能低等問題提出了一種基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)雙鏈存儲優(yōu)化模型；金會芳等[20]結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及相關(guān)的金融手段，設(shè)計了一種新型的糧食供應(yīng)鏈新模式，該供應(yīng)鏈平臺既可確保整個過程公開透明且數(shù)據(jù)共享，還可以保證信息的安全性。此外，區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域研究也逐步滲透到農(nóng)村金融[15]、數(shù)據(jù)扶貧與機(jī)制創(chuàng)新[21]等領(lǐng)域。

專利情報占世界科技信息量90%～95%，通過分析專利文獻(xiàn)可以掌握技術(shù)的總體研發(fā)狀況[22]。近幾年，區(qū)塊鏈相關(guān)專利申請數(shù)量呈快速增長趨勢。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開展了一些利用專利文獻(xiàn)分析區(qū)塊鏈技術(shù)熱點(diǎn)的研究。商琦等[23]和苑朋彬等[24]從專利申請趨勢、技術(shù)區(qū)域組織分布、技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)、技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)等角度全面揭示區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展概況和未來趨勢。Daim 等[25]對德溫特專利索引數(shù)據(jù)庫(Derwent Innovations Index，DII)的區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究兩個領(lǐng)域技術(shù)融合的發(fā)展趨勢和方向。劉星等[26]利用德溫特專利創(chuàng)新平臺(Derwent Innovation，DI)數(shù)據(jù)庫中2008—2019年區(qū)塊鏈專利數(shù)據(jù)，管窺中美區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展的差異。劉少芳等[27]從專利權(quán)人角度挖掘區(qū)塊鏈技術(shù)熱點(diǎn)。

綜上，當(dāng)前已有研究主要從區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)、專利權(quán)人技術(shù)競爭實(shí)力、技術(shù)熱點(diǎn)與趨勢等角度進(jìn)行梳理與評述，對了解區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展動態(tài)有一定參考價值，但是目前對區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)研究進(jìn)展涉及較少。本文以區(qū)塊鏈相關(guān)專利信息為分析對象，采用專利計量與科學(xué)知識圖譜方法，對區(qū)塊鏈技術(shù)及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀與技術(shù)熱點(diǎn)前沿進(jìn)行分析，對區(qū)塊鏈技術(shù)及在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用專利成果進(jìn)行系統(tǒng)對比分析，重點(diǎn)揭示區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)及不足，并展望區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)未來發(fā)展趨勢。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以Clarivate公司的DII和DI數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源。DII數(shù)據(jù)庫整合了Derwent World Patents Index(德溫特世界專利索引，DWPI)與 Derwent Patents Citation Index(專利引文索引，DPCI)，共收錄了始于1963年來自全球40多個專利機(jī)構(gòu)(涵蓋100 多個國家)的 1 000 多萬條基本發(fā)明專利信息和3 000多萬條專利信息，其專利情報和科技情報具有非常高的權(quán)威性，本文下載DII相關(guān)專利數(shù)據(jù)用于知識圖譜分析。DI專利創(chuàng)新平臺包含了DII數(shù)據(jù)庫中的全部專利數(shù)據(jù)，且為專利情報分析提供了更多分析字段，本文應(yīng)用DI專利創(chuàng)新平臺對專利申請時間、國家、機(jī)構(gòu)、技術(shù)分類號等字段進(jìn)行提取和分析。檢索時間為2020年12月，檢索式為CTB(TS)=(“blockchain” or “block chain” or “block? chain”)AND(agriculture* or rural or agro-)(其中，CTB為DI專利創(chuàng)新平臺檢索限制條件，TS為DII數(shù)據(jù)庫檢索限制條件)，檢索時間范圍為2008—2019年，清洗查重后最終得到DI專利創(chuàng)新平臺區(qū)塊鏈相關(guān)專利29 285件，區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用相關(guān)專利267件。由于專利申請到專利公布具有18 個月及以上的延遲，2019 年的數(shù)據(jù)僅供參考。

1.2 研究方法

利用DI專利創(chuàng)新平臺的分析功能對專利文本、專利權(quán)人、所屬國家、申請時間、技術(shù)分類號等特征實(shí)體進(jìn)行量化分析，利用CitespaceV軟件繪制農(nóng)業(yè)領(lǐng)域區(qū)塊鏈的高頻技術(shù)分類代碼圖譜及突現(xiàn)技術(shù)分類代碼探測分析，揭示領(lǐng)域研究熱點(diǎn)與前沿趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展概況

2.1.1技術(shù)發(fā)展歷程 根據(jù)德溫特數(shù)據(jù)庫，2008—2019年全球區(qū)塊鏈及區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用相關(guān)專利年申請變化趨勢如圖1所示。可以看出，區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了兩個階段：2008—2014年屬于技術(shù)發(fā)展萌芽期，其間相關(guān)專利申請數(shù)量持續(xù)較低，均不超過200件；2015—2019年屬于快速增長期，其間專利經(jīng)歷了爆發(fā)式增長。專利數(shù)量的突增預(yù)示著以區(qū)塊鏈技術(shù)為底層技術(shù)的新一輪信息技術(shù)革命正在快速興起。近20年區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)共申請專利263件，遠(yuǎn)低于區(qū)塊鏈技術(shù)專利申請數(shù)量(29 258件)，表明區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究還相對薄弱。區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用專利申請最早出現(xiàn)在2013年，近幾年相關(guān)研究逐步加強(qiáng)。2016年相關(guān)專利申請數(shù)量突破10件(2016年申請專利13件)，到2018年其相關(guān)利申請數(shù)量突破100件(2018年申請專利123件)，可見，區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究正逐步引起重視。

圖1 2008—2019年區(qū)塊鏈技術(shù)及區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)專利申請量變化趨勢

2.1.2技術(shù)區(qū)域分布分析 由專利區(qū)域分布可以看出各國的區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)實(shí)力。根據(jù)表1顯示，區(qū)塊鏈技術(shù)強(qiáng)國也非常重視農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用布局，中國、美國、韓國、印度、新加坡、日本、澳大利亞、德國和加拿大同時入選區(qū)塊鏈專利申請TOP10國家與區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用專利申請TOP10國家。目前，中國擁有區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)明專利數(shù)量共204件，遠(yuǎn)領(lǐng)先于排名第二的美國。但專利授權(quán)率排名靠后(第五)，日本、美國和韓國專利授權(quán)率名列前三。這一定程度反映出中國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新性略顯不足。

表1 區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用專利申請TOP10國家

2.1.3機(jī)構(gòu)分布分析 表2為全球區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用專利申請量排名TOP10的機(jī)構(gòu)，由于區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究起步較晚，總體專利申請數(shù)量普遍較少。從機(jī)構(gòu)類型看，10家機(jī)構(gòu)中包含8家企業(yè)和2家高校，區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用研發(fā)力量仍是以企業(yè)為主；從機(jī)構(gòu)所屬國家分析，中國有4家機(jī)構(gòu)入選，日本有2家，愛爾蘭、瑞士、美國和德國各有1家機(jī)構(gòu)。從排名分析，中國入選機(jī)構(gòu)數(shù)量最多，但排名較為分散，僅有浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院并列排名第二，其余3家機(jī)構(gòu)均并列排名第六，一流研發(fā)機(jī)構(gòu)培育還需加強(qiáng)。日本島津公司排名第一，愛爾蘭僅有埃森哲有限公司入選，并列排名第二。從主營業(yè)務(wù)來看，主要集中在利用區(qū)塊鏈的去中心化、分布式存儲、加密、可追溯以及智能合約等技術(shù)特征，解決食品安全、面源污染、農(nóng)村金融、集體存量資產(chǎn)盤活等問題。

表2 全球區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用專利申請TOP10機(jī)構(gòu)

2.2 區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)研究重點(diǎn)、熱點(diǎn)與前沿分析

2.2.1關(guān)鍵技術(shù)小組分布 通過統(tǒng)計不同部、類、組，可以清楚地揭示技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)，目前區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)研究主要集中在底層技術(shù)(H04L、G06F、G06K、H04W、G06N、G06T)和應(yīng)用領(lǐng)域(G06Q、A01G、G01N、A01B、A01C)(圖2)。區(qū)塊鏈底層技術(shù)架構(gòu)模型一般包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層和合約層五個部分[28]。區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)研究重點(diǎn)集中在涉及Merkle樹、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)區(qū)塊和時間戳等技術(shù)要素的數(shù)據(jù)層(G06F)；涉及不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如P2P網(wǎng)絡(luò)、傳播機(jī)制和驗(yàn)證機(jī)制等的網(wǎng)絡(luò)層(H04L、H04W、G06K)；以及涉及發(fā)行機(jī)制與分配機(jī)制的激勵層(G06N、G06T)。目前區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)村金融領(lǐng)域(G06Q)、農(nóng)機(jī)作業(yè)(A63F)以及農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)建設(shè)(G08G、G16H)中開展了應(yīng)用研究。

圖2 區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)組分布

2.2.2技術(shù)熱點(diǎn)分析 專利分類代碼共現(xiàn)知識圖譜可以展示一段時間內(nèi)專利集中反映的熱點(diǎn)類別，通過對高頻專利分類代碼共現(xiàn)關(guān)系分析可進(jìn)一步明晰研究熱點(diǎn)。本研究對近5年區(qū)塊鏈技術(shù)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)專利的分類代碼進(jìn)行分析，出現(xiàn)頻次高的代碼表示相應(yīng)技術(shù)是研究熱點(diǎn)[29]。圖3為區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)專利共現(xiàn)圖譜，以2015—2019年區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)專利為數(shù)據(jù)源，借助CiteSpace V軟件繪制而成。

利用CiteSpace V軟件對區(qū)塊鏈技術(shù)專利按德溫特手工代碼進(jìn)行統(tǒng)計分析，得到各類專利的出現(xiàn)頻率及中心性大小，按出現(xiàn)頻率排序得到排名前10位的熱點(diǎn)技術(shù)(德溫特手工代碼分類)，如表3所示。

結(jié)合圖3和表3可知，區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域TOP10的技術(shù)熱點(diǎn)，全部屬于數(shù)字計算機(jī)(T01)這一技術(shù)大類，農(nóng)業(yè)和區(qū)塊鏈的技術(shù)熱點(diǎn)包括以下幾個方面。

表3 排名前10位區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用熱點(diǎn)技術(shù)

圖3 2015—2019年區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)專利共現(xiàn)圖譜

①商業(yè)應(yīng)用模式研究(T01-N01A2、T01-J05A2A、T01-N01A2E、T01-S03)。從應(yīng)用架構(gòu)模式設(shè)計來看，重點(diǎn)研究了區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈[30]、農(nóng)產(chǎn)品安全領(lǐng)域[31]、農(nóng)村金融[32]、農(nóng)村電子商務(wù)[33]等農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域模式的融合架構(gòu)。Kim等[34]運(yùn)用區(qū)塊鏈中智能合約技術(shù)等設(shè)計出一種農(nóng)產(chǎn)品溯源模型；從應(yīng)用種類看，目前區(qū)塊鏈在咖啡、魚肉、牛肉、啤酒、牛奶、意大利面等農(nóng)業(yè)品供應(yīng)鏈上進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用，對大豆、谷物、橄欖油、火雞等20類農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行金融、追溯、食品安全等應(yīng)用實(shí)踐[35-36]。商業(yè)應(yīng)用是區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新的最終目的，探索區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用也將持續(xù)成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

②數(shù)據(jù)處理與傳輸研究(T01-J05B4A、T01-N01D3、T01-D01、T01-J05A2B、T01-N01D)。區(qū)塊鏈的分布式眾包記賬系統(tǒng)使其具有可無限擴(kuò)展的能力，尤其是智能合約技術(shù)因其中心性特征，有利于減少交易和執(zhí)行成本。智能合約技術(shù)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村相關(guān)弱中心化、去中心化領(lǐng)域更是應(yīng)用前景廣闊。付小穎[37]提出了將智能合約技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)災(zāi)害自動檢測、自動賠付，提高賠付效率。Shen等[38]通過智能合約調(diào)取鏈下存儲在私有或公有云平臺的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈全過程信息化。區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)處理與傳輸方法的發(fā)展會為更多區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用中實(shí)際問題的解決提供助力。

③安全管理相關(guān)研究(T01-J12C、T01-N02B1B、T01-N01A1)。區(qū)塊鏈的不變性引發(fā)了數(shù)據(jù)隱私問題，在農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈管理、農(nóng)產(chǎn)品安全追溯等應(yīng)用上，區(qū)塊鏈技術(shù)的安全和隱私問題仍是關(guān)注焦點(diǎn)[39]。范賢麗等[40]針對糧食供應(yīng)鏈中信息共享時各個主體面臨的隱私問題，基于區(qū)塊鏈和星際文件系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計了隱私保護(hù)系統(tǒng)?；艏t等[41]利用密鑰與區(qū)塊鏈加密技術(shù)協(xié)同保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈各個參與主體的隱私。隨著農(nóng)業(yè)信息化、智能化發(fā)展，對隱私問題的關(guān)注度也持續(xù)上升，區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上帶來的隱私問題也將吸引更多學(xué)者的關(guān)注和研究。

2.2.3技術(shù)前沿探測 利用Citespace V的詞頻探測技術(shù)將頻次變化率高的詞(brust term)從大量主題詞中探測處理，采用突現(xiàn)度(burst值)來表示詞頻變化率的高低。對專利文本而言，專利類別突現(xiàn)度越大，則該類別越可能代表技術(shù)前沿領(lǐng)域[42]。利用Citespace V的統(tǒng)計功能探測區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用的突現(xiàn)詞(表4)，技術(shù)研究前沿體現(xiàn)在2個方面。

表4 區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究技術(shù)突現(xiàn)詞分布

①數(shù)據(jù)庫應(yīng)用(T01-J05B4P)。區(qū)塊鏈從本質(zhì)上講就是一個共享數(shù)據(jù)庫。農(nóng)業(yè)4.0以智慧農(nóng)業(yè)為典型特征，但是作為復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，智慧農(nóng)業(yè)面臨著數(shù)據(jù)信息攻擊風(fēng)險，研究分布式共享數(shù)據(jù)庫云平臺農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)具備不可偽造、可以追溯、安全可信等特征，這對智慧農(nóng)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展至關(guān)重要。陶啟等[43]利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了從農(nóng)田到餐桌的大米全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量全信息數(shù)據(jù)庫，以實(shí)現(xiàn)食品質(zhì)量安全的高效管控。Dinh等[44]將區(qū)塊鏈技術(shù)與分布式數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，通過增加數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)可以提高數(shù)據(jù)的容錯性、并發(fā)性和可伸縮性，這對于提升農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈融合水平具有重要意義[45]。隨著農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)與其結(jié)合的廣度和深度也會越來越深入。

②軟件技術(shù)(T01-F05B2)。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的日趨成熟，必然將誕生一批基于區(qū)塊鏈技術(shù)的軟件應(yīng)用[46]。軟件平臺技術(shù)是真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵所在。目前已有一些學(xué)者開展了相關(guān)研究，高云等[46]在傳統(tǒng)Fabric區(qū)塊鏈架構(gòu)基礎(chǔ)上引入了中間件的概念，從而減低了區(qū)塊鏈軟件開發(fā)難度。任守綱等[47]基于區(qū)塊鏈信譽(yù)監(jiān)督機(jī)制共識算法CSBFT設(shè)計了農(nóng)作物全產(chǎn)業(yè)鏈信息溯源平臺，使得上鏈數(shù)據(jù)具有更高的安全性和更小的時延。錢建平等[48]以Hyperledeger作為聯(lián)盟平臺開發(fā)農(nóng)業(yè)投入品智能管控平臺，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可追溯，提升了可信度。近幾年，區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)得到快速發(fā)展，其與軟件技術(shù)深度融合促進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用落地也勢必會成為未來研究重點(diǎn)。

3 討論與建議

本文采用文獻(xiàn)計量和科學(xué)知識圖譜可視化方法，從區(qū)塊鏈整體發(fā)展?fàn)顩r分析該技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀與技術(shù)熱點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)撃?。從技術(shù)發(fā)展趨勢、技術(shù)研發(fā)區(qū)域、技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)、技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)、研發(fā)熱點(diǎn)與研發(fā)前沿等多個角度進(jìn)行分析，總結(jié)出區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究的發(fā)展特征如下。

一是區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用發(fā)展起步明顯較晚，區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究雖然是當(dāng)今熱門研究，但無論是技術(shù)研究還是應(yīng)用研究取得的成果都明顯少于區(qū)塊鏈技術(shù)總體的發(fā)展?fàn)顩r。以專利申請數(shù)據(jù)為例，近幾年，區(qū)塊鏈技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究相關(guān)專利申請數(shù)量呈快速增長趨勢，但區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用相關(guān)專利申請總量不及區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)專利申請總量的百分之一，相關(guān)專利申請數(shù)量較少，且主要為近5年申請，其發(fā)展階段尚處于雛形期。

二是研究力量分布不均，各地區(qū)發(fā)展極度不平衡。中國、美國和韓國這三家全球區(qū)塊鏈技術(shù)強(qiáng)國非常重視區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用布局，專利申請數(shù)量全球領(lǐng)先，但是，中國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用專利授權(quán)比例偏低，相關(guān)基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性技術(shù)研究不足，特別是針對區(qū)塊鏈技術(shù)原理與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的案例研究較少，一定程度制約了中國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用的發(fā)展。其他國家研究實(shí)力相差不大，具有齊頭并進(jìn)的勢頭。中國入選全球區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用專利申請TOP10機(jī)構(gòu)數(shù)量最多，但排名落后，一流研發(fā)機(jī)構(gòu)培育還需加強(qiáng)。

三是全球區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用主體重點(diǎn)利用區(qū)塊鏈的去中心化、分布式存儲、加密、可追溯以及可編程的智能合約等技術(shù)解決農(nóng)產(chǎn)品溯源以及農(nóng)村金融相關(guān)問題。目前，數(shù)字計算機(jī)技術(shù)研究仍是區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究熱點(diǎn)，特別是農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域生產(chǎn)要素分散，組織難度大等給區(qū)塊鏈程序配置帶來挑戰(zhàn)，一些學(xué)者研發(fā)了諸如權(quán)益證明算法[50]、實(shí)用拜占庭算法[51]和有向無環(huán)圖算法[52]等方法，提升了區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的程序配置效率和實(shí)用性。此外，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與軟件應(yīng)用在深度和廣度上推動了區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的快速融合發(fā)展，引領(lǐng)了區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用的研究前沿。

基于此，本研究提出以下建議，以期為我國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用科研工作和決策提供參考依據(jù)。

①加大基礎(chǔ)性技術(shù)研發(fā)力度，提高我國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用的全球影響力。明晰國際區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，把握和洞悉區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)的動態(tài)前沿，保持我國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢，進(jìn)一步發(fā)掘研發(fā)潛力，堅持技術(shù)成果產(chǎn)出與技術(shù)成果質(zhì)量并重，鼓勵企業(yè)與高校、科研院所聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，提升我國機(jī)構(gòu)在區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)研發(fā)上的競爭實(shí)力，進(jìn)而提升我國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)研發(fā)的國際影響力，為區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

②把握技術(shù)前沿、追求技術(shù)創(chuàng)新。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)時代的到來，基于智能合約的區(qū)塊鏈技術(shù)正在或有望成為解讀農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展諸多問題必需的“新基建”。目前我國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究仍處于起步階段，區(qū)塊鏈的存儲容量和可擴(kuò)展問題、吞吐量和延遲問題、隱私泄露問題、高成本建設(shè)問題、規(guī)則問題以及基層技術(shù)力量缺乏等諸多問題，將不斷給區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新帶來新的挑戰(zhàn)。國家“創(chuàng)新驅(qū)動”的發(fā)展戰(zhàn)略為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新提供了發(fā)展動力。研究人員應(yīng)緊跟國家發(fā)展戰(zhàn)略，把握區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究的國際動態(tài)、前沿技術(shù)，不斷探索區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的深度交叉融合，保障我國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用具有持續(xù)的國際競爭力。

③不斷探索，積極推動區(qū)塊鏈與我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新。專利的經(jīng)濟(jì)價值很大程度體現(xiàn)在市場應(yīng)用層面[53]。目前我國已經(jīng)把區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用推廣提升到國家戰(zhàn)略的高度，2020年中央1號文件提出要加快區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，開展國家數(shù)字鄉(xiāng)村試點(diǎn)。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村存在的食品安全、面源污染、金融排斥等問題一定程度制約著我國鄉(xiāng)村振興發(fā)展，利用區(qū)塊鏈與智能合約技術(shù)，積極探索區(qū)塊鏈與精準(zhǔn)扶貧、農(nóng)村環(huán)節(jié)整治、農(nóng)村資產(chǎn)經(jīng)營體系以及農(nóng)村電子商務(wù)的融合創(chuàng)新等去中心化社會治理架構(gòu)，為解決我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村問題，促進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興提供社會治理新范式。