基于区块链技术的农业科技成果转化平台建设
摘 要:为进一步解决农业科技成果转化过程中出现的数据可疑、信息不对称、资源整合困难等问题。本文利用区块链技术的不可篡改、去中心化、可追溯特点,结合Java、MySQL数据库构建农业科技成果转化平台,建立以成果转化为纽带的全链条协同机制,促进农业科技成果的转化应用。
关键词:区块链;科技成果转化平台;Java;MySQL
通过调查发现,我国农业科技成果供给充足,但总体转化率偏低,近10年我国每年获得各类农业科技成果约有7000多项,但农业科技成果转化率只有30%-40%,相对于发达国家(70%-80%)较低[1]。这不仅成为我国农业整体素质难以提高的“瓶颈”性因素,而且直接影响到农民收入水平的提高和整个国民经济的发展[2]。通过研究现有的农业科技成果转化平台发现,目前农业科技成果转化存在的问题主要有以下几个方面:
一是成果数据可疑。现有的成果转化平台以中心化数据库进行数据存储,存在数据和篡改风险。
二是信息不对称。科研成果持有者和转换方之间沟通少,双方专业知识差距比较大。科研成果持有者在研究过程中缺乏对市场需求变化的了解,而转换方获取科研成果对象、途径有限,且自身的技术沉淀不足、能力薄弱。
三是资源整合困难。成果转换平台涉及多个部门,拥有多个独立的系统,而这些系统大多是分散、异构、封闭的系统,部门之间缺乏联接和沟通,造成数据资源分散,难整合。
一、 区块链在科技成果转化平台中的应用
1.1 区块链的简介
区块链一词最初是在中本聪发表的比特币设计论文中被提及,后续被发现区块链技术可以解决很多互联网上的问题,从而加快了互联网引发的社会和价值变革[3]。主要体现在两个方面,第一区块链技术可以很好的解决信任问题,凡是在链上的所有节点都是经过身份验证后的节点,可以完全信任,第二可以实现对于产品的追溯性,所有上链的产品都具有唯一性,不可篡改,所以可以通过区块链实现对于上链产品的溯源,保证其安全性[4]。本文利用区块链技术中的时间戳,共识机制,智能合约,哈希算法等来提高农业科技成果转化平台中对于农业科技成果的安全性,不可篡改性,可追溯性[5]
1.2 基于区块链技术的科研成果转化平台的研究
solidity在本平台进行的科研成果转化过程,会对每一项农业科研成果的整个研发过程进行上链,利用区块链的不可篡改特性保证了科技成果的安全性,主要实现原理为将整个科研成果研发过程的每一步经过各个部门的共识进行上链,将上链的数据和时间戳等通过哈希算法计算出一个随机的哈希值,将该哈希值作为下一区块的头哈希,最终形成一条首尾相连的区块链[6]。一旦篡改了其中一个区块的数据,这个区块的哈希值将发生变化,后续会依次变化,通过共识机制判断与其他服务器存储的区块链不同从而会被判定该服务器宕机,以此来保证区块链中数据的不可篡改[7]
在本平台的交易模块中,不需要经过第三方企业,整个交易过程由区块链的智能合约实现,即在区块链上运行的自动程序,在交易即将发生时,由企业发起交易请求,科技成果持有者与企业通过双方秘钥进行验证,通过智能合约自动进行交易,自动将科技成果的使用权交付于企业[8]。企业拥有使用权后将成果应用于企业的生产过程,并将生产过程中对于成果的使用问题进行上链,方便政府部门和科研单位回访调查节省时间以及简化步骤[9]
二、科技成果转化平台的设计
2.1基于三层架构开发
本系统的开发最终为了面向大众化,采用三层的B/S(Browser/Server浏览器/服务器)架构,三层架构按照业务分为表示层-业务逻辑层-数据访问层,表示层用于收集用户数据和需求、展示数据,业务逻辑层负责数据加工处理、调用DAO完成业务实现,数据访问层用于向业务层提供数据,将业务层加工后的数据同步到区块链及数据库[10]
在设计语言方面,本平台主要使用java与solidity开发,同时使用HTML, SQL,CSS等辅助开发。
2.2 角权限设计
在本平台的权限管理系统里面通过MySQL数据库为不同的角创建不同的数据库,主要涉及到超级管理员、政府下属部门、相关企业、高校、科研单位、专家角,并将各个角设为区块链的各个节点,通过区块链的身份认证授予各个节点不同的权限,每一个角有自己对应的操作界面,从而进一步简化了操作界面。
2.3数据采集管理模块设计
此模块主要实现将企业信息、科研单位信息以及科研成果信息等通过用户的导入进行收集,并保存在数据库和区块链中,由区块链将数据进行哈希计算,形成最终的哈希值,并将该哈希值存在数组中,并建立数组与数据库中对应数据的键值对,以达到数据的不可篡改,保证数据的真实性,并在所有数据的上传过程中需要相关部门利用非对称加密的私钥进行签名。
2.4科技成果展示模块
该模块通过前端调用后端接口,在后端通过与数据库建立连接,通过查询数据库中的数据,并通过数据库数据ID与区块链科哈希值进行匹配验证,保证数据的真实可靠。最后通过前端将科研单位、高校研究的科技成果进行展示,整个展示界面以科技成果名以及简单介绍展示,进入相关成果详情界面会有该成果的详细介绍以及被引用的项目介绍,同时还在该模块中嵌入了专家指导模块,提供专家的一对一指导,方便企业更好地使用科技成果,并将指导日志保存在区块链中,方便后续查询。在科技成果展示模块中还提供过滤搜索功能,企业只需输入需求,根据需求里面的关键词即可检索到相关科研成果。
同时在该模块嵌入了科技成果综合展示界面,通过可视化的动态界面向用户展示了每一项科技成果被应用的项目数以及被应用的领域的实时变化数据,为政府部门提供科技成果转化成
效,为高校及科研单位提供科研方向,为企业提供成果的作用域。
三、科技成果转化平台
按照上述设计思路对平台进行设计开发,最终实现平台包含科技成果收集展示模块,科技成果交易模块,科技成果实际应用案例模块,专家技术指导模块等功能。
3.1科技成果收集展示模块
在本模块中,研发人员针对实际情况将所研发项目按照所属类别进行分类存储在数据库中,并从研发开始阶段创建创世区块,将研发单位、时间、人员、资金等情况进行上链。利用区块链的不可篡改特性可以保证科研人员对于科研成果的合法权益,同时利用区块链的可溯源特性,可以精准的查询到某一项成果的研发过程,为后续针对实际生产情况的修改提供了便利。
通过成果收集展示模块,研发人员或者企业相关人员都可直观的查看成果的研发过程以及成果的用途等,并结合实际情况选择适合自己企业的成果加以应用,提高企业生产效率的同时促进企业间的交流合作。
同时在本模块中还设有专家指导,企业可根据生产情况与研究专家进行交流,向专家提供实际生产情况,便于对科研成果进行改良。界面如下图。
3.2科研成果交易模块
在本模块中企业可以选择自己适合的科技成果,通过区块链中的智能合约进行交易,无需通过其他平台或企业,简化整个交易过程,保证交易便捷性的同时保证了交易的安全性,并且每一笔交易都会通过区块链技术上链,保证了每一笔交易的不可篡改。界面如下。
3.3科研成果实际案例模块
在本模块中用户可以查看科研成果的实际应用案例,为自己的选择及生产提供案例指导,并在后续实际应用中遇到问题时可以首先在本模块中查询其他企业是否遇到类似问题,如何解决等,提高成果的应用效率。
四、结束语
科技是经济增长的发动机,是提高综合国力的主要驱动力,促进科技成果转化、加速科技成
果产业化已经成为世界各国科技政策的新趋势。本平台拥有设计界面美观,功能完备,使用方便等特点,很好的实现了科技成果快速转化,吻合支持科技企业发展需求,实现企业与高校、科研单位的供需对接及匹配,促进了成果转化,提高了当地经济发展能力。通过本平台可以产出真正适合农业市场的科研成果,并得到充分的应用,达到相关企业及研究单位的协同发展,最终促进阜阳市的高质量发展。
参考文献
[1]张娜. 哈尔滨农业科技成果转化问题研究[D].吉林大学,2016.
[2]李飞,申玉霞.基于区块链技术的科研成果转化平台研究[J].电脑与信息技术,2021,29(03):59-60+68.
[3]甄强. 科技成果转化服务平台的设计与实现[D].山东大学,2015.
[4]陈燕燕.科技成果转化服务平台的研究与设计[J].江苏科技信息,2015(13):4-6.
[5]张雅青,熊敏,丁丽,张丽英.农业科技成果转化运行机制探究[J].南方农机,2019,50(13):91.