記者：楊昕怡

離開了日照(zhao)、土壤等(deng)農業生(sheng)產中仰(yang)其鼻息的(de)自(zi)然條件，如何(he)以(yi)低(di)能耗種(zhong)好(hao)因脆(cui)嫩(nen)而嬌弱的(de)“翠恬(tian)”生(sheng)菜(cai)？

由幾(ji)十位不(bu)同領域、不(bu)同學科背(bei)景的(de)年輕專家組成的(de)四支戰(zhan)隊接下了(le)這份挑戰(zhan)書。過去90天，他們(men)在位于上海(hai)崇明的(de)集(ji)裝(zhuang)箱種(zhong)植“賽場”里交出了(le)答卷。

6月27日，光(guang)明多(duo)多(duo)垂(chui)直(zhi)農(nong)業挑戰賽(sai)暨第(di)三屆(jie)“多(duo)多(duo)農(nong)研科(ke)技(ji)大(da)(da)賽(sai)”揭曉比賽(sai)結(jie)果。從2022年7月27日大(da)(da)賽(sai)啟(qi)動以來，經(jing)過初賽(sai)、決賽(sai)、大(da)(da)眾評(ping)審(shen)品鑒以及專家閉(bi)門評(ping)審(shen)等(deng)多(duo)個環節(jie)(jie)，上海農(nong)科(ke)院(yuan)團隊(dui)(dui)獲(huo)得(de)第(di)三屆(jie)“多(duo)多(duo)農(nong)研科(ke)技(ji)大(da)(da)賽(sai)”一等(deng)獎(jiang)(jiang)及“最(zui)高產(chan)量獎(jiang)(jiang)”、CyberFarmer團隊(dui)(dui)獲(huo)二等(deng)獎(jiang)(jiang)及“最(zui)佳(jia)節(jie)(jie)能獎(jiang)(jiang)”、上海交(jiao)大(da)(da)“生(sheng)生(sheng)不息(xi)”團隊(dui)(dui)和Lettus Grow團隊(dui)(dui)獲(huo)三等(deng)獎(jiang)(jiang)。

除(chu)了優質可口(kou)的(de)“水果(guo)生菜”，先(xian)進的(de)農(nong)研成(cheng)果(guo)也是本(ben)屆(jie)大賽(sai)的(de)累累收獲。

據了(le)解，比賽期間，CyberFamer隊研發了(le)基(ji)于作物(wu)生(sheng)(sheng)理反饋的植物(wu)工(gong)廠(chang)智能(neng)環(huan)控方法，上海農科(ke)院(yuan)隊總結出了(le)植物(wu)工(gong)廠(chang)生(sheng)(sheng)菜(cai)栽培技術規范，LettUs Grow隊打造(zao)了(le)生(sheng)(sheng)菜(cai)重量(liang)預測模(mo)型以及“生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)不息(xi)”團隊創建了(le)以節能(neng)為(wei)導向的環(huan)控算法。

“這次比(bi)賽讓(rang)我們的技術(shu)理念完成了(le)(le)一次實際應用上的實踐(jian)，其他團隊的表現(xian)也讓(rang)我們感受到農業(ye)技術(shu)確(que)實在進步，為后(hou)續科(ke)研指(zhi)明(ming)了(le)(le)方向。”CyberFarmer團隊隊長、90后(hou)博士鄭建(jian)鋒在連續參與三屆大(da)賽后(hou)對現(xian)代(dai)農業(ye)模(mo)式又有了(le)(le)新的認識。

從溫室到“植物工廠”，“多多農(nong)研科技大賽(sai)”兼具耐心和勇氣，不斷挑(tiao)戰復雜的農(nong)業問題，探索農(nong)業的全新可(ke)能(neng)性(xing)，也吸引著越來越多像鄭建(jian)鋒這樣學農(nong)愛農(nong)的“新農(nong)人”投(tou)身“種菜”事業。

一場“植物工廠”中的種菜實驗

“生(sheng)(sheng)菜我們肯定(ding)種(zhong)(zhong)過，但‘翠(cui)恬’這個品種(zhong)(zhong)大家都不熟(shu)悉，沒(mei)想到(dao)這么難(nan)種(zhong)(zhong)。”6月(yue)28日(ri)，上海農科院隊(dui)代表向記者介紹起了本次(ci)比賽的(de)高(gao)難(nan)度“賽題(ti)”，“這個品種(zhong)(zhong)對環境的(de)變化反應(ying)很強烈，抽薹、燒心……幾乎種(zhong)(zhong)生(sheng)(sheng)菜遇上的(de)問題(ti)都會(hui)在(zai)它身上發生(sheng)(sheng)。”

本(ben)次大賽主(zhu)辦方之(zhi)一(yi)、光明(ming)母港(gang)農業事(shi)業部總(zong)監王金華也(ye)表示(shi)，“翠(cui)恬”生菜(cai)是(shi)一(yi)個全新品(pin)種，種出來不(bu)難，但如何種好是(shi)個大問題。

“溫、光、水、肥、氣，僅光這一個環節，光周(zhou)期、光譜、光量子密度(du)這三個要素如何搭配就極(ji)大程度(du)影響著作物的(de)產量與品種，更別(bie)提(ti)其他幾大環境(jing)要素了。它們疊加(jia)的(de)控制難度(du)可謂(wei)是指(zhi)數(shu)級增長。”他指(zhi)出。

而種植環境(jing)的(de)更改(gai)讓大賽難度加倍。與前兩(liang)屆不同，本屆大賽的(de)種植場(chang)景從云南高原溫室升級為(wei)純人(ren)工(gong)光的(de)“集裝箱式植物工(gong)廠”。

據了(le)解，植物工(gong)廠是現(xian)代設施農(nong)業(ye)(ye)(ye)發(fa)展(zhan)的(de)(de)高級階段，是農(nong)業(ye)(ye)(ye)產(chan)業(ye)(ye)(ye)化(hua)進(jin)程中(zhong)吸收(shou)應用高新技術成果最具活力(li)和潛力(li)的(de)(de)領域之一，代表著未(wei)來農(nong)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向。

在這里，植物生長不再“靠(kao)天吃飯”，集裝(zhuang)箱內(nei)的陽光、雨(yu)露(lu)、溫度均(jun)通過AI監測數據(ju)、人工調(diao)配而成。

“靠(kao)天吃飯很(hen)難，但沒(mei)天可(ke)靠(kao)是另一種(zhong)難。”鄭建(jian)鋒表示，在(zai)封閉空(kong)間(jian)種(zhong)植意味著(zhu)需要對(dui)每棵生(sheng)(sheng)菜(cai)的生(sheng)(sheng)長狀況(kuang)、環境做出更精(jing)確(que)的數據搜(sou)集，再將種(zhong)植經(jing)驗(yan)轉化成智能化調控，這對(dui)算法與編程能力(li)也提(ti)出了更高要求。

面對這樣一(yi)道考驗著團隊(dui)“跨界(jie)”能力(li)的試題(ti)，四(si)支隊(dui)伍(wu)各顯(xian)神通。由于(yu)四(si)支隊(dui)伍(wu)的學(xue)科背景不同，在大賽(sai)評(ping)委、中國農(nong)業大學(xue)賀冬仙教授(shou)看(kan)來，決賽(sai)最大的看(kan)點是工學(xue)團隊(dui)和農(nong)學(xue)團隊(dui)的碰撞(zhuang)和較量。

她(ta)認為，農業(ye)學(xue)者習慣從作物栽培的(de)需求與(yu)規律入手(shou)，將(jiang)傳統種(zhong)植(zhi)經(jing)驗與(yu)人工智(zhi)能結合(he)，獲取更(geng)佳的(de)種(zhong)植(zhi)結果；工科專家(jia)則(ze)將(jiang)生菜種(zhong)植(zhi)作為應用場(chang)景(jing)，以前沿技術解(jie)決農業(ye)生產的(de)現實難題(ti)。

其中，誰將拔得(de)頭籌？在6月26日的決賽評審會上，大賽評委就各隊(dui)最(zui)終茬生菜的種植(zhi)結果(guo)進行了品質(zhi)、能(neng)耗、商業化等(deng)多維度(du)的評選打(da)分，決出了最(zui)終名次。

數據顯示，冠軍上海農科(ke)院(yuan)隊最后一茬生(sheng)菜(cai)的生(sheng)產(chan)效率達到0.18kg/m2 /天(tian)。“此次(ci)賽用集裝箱式植物(wu)工廠并非(fei)生(sheng)產(chan)型，僅安裝了三層(ceng)層(ceng)架(jia)，如果增(zeng)加種植架(jia)層(ceng)數，以(yi)我們的種植方案推算，生(sheng)產(chan)效率完(wan)全可能(neng)達到0.4kg/m2/天(tian)的國(guo)際(ji)先進水平。”該團隊隊長何立中表示。

在品質方面，上(shang)海農(nong)科院隊送檢(jian)生菜的(de)可溶(rong)性(xing)糖含量達到0.43%，也位列四支隊伍中的(de)第一(yi)。

同時，作為“最佳節能(neng)(neng)獎”的(de)得(de)主，CyberFarmer隊隊長(chang)鄭(zheng)建鋒(feng)表示，得(de)益于(yu)光(guang)配方(fang)的(de)優(you)(you)化，團隊實現了“低(di)(di)能(neng)(neng)耗種(zhong)好菜(cai)”的(de)目(mu)標，“如果將我們的(de)種(zhong)植(zhi)方(fang)案運用(yong)到大型(xing)植(zhi)物工廠(chang)，每(mei)千(qian)克生菜(cai)的(de)耗電量(liang)可以降低(di)(di)到9.5度(du)，優(you)(you)于(yu)每(mei)千(qian)克生菜(cai)10度(du)電的(de)行業較高水(shui)平。”

讓技術扎根土地，農研成果轉化見效

讓一(yi)粒種(zhong)子改變一(yi)個世界(jie)，讓一(yi)項(xiang)技術創造一(yi)個奇跡(ji)，作為連續舉辦了三屆(jie)農研(yan)大賽的主辦方，拼多多鼓(gu)勵獲獎團隊(dui)進一(yi)步(bu)完善農研(yan)成果，讓農業科學(xue)家的技術扎根土地(di)，在廣袤的田(tian)間(jian)地(di)頭開出智慧(hui)農業的花。

據了解，此(ci)前兩屆多(duo)多(duo)農研科技大賽(sai)中(zhong)的不少技術已(yi)在(zai)賽(sai)后進行了推(tui)廣落(luo)地，幫助了中(zhong)小(xiao)種植者提升效(xiao)益。

例如(ru)，首(shou)屆(jie)“多多農研(yan)科技大賽”獲(huo)獎(jiang)團隊“智(zhi)多莓(mei)(mei)(mei)”已將其開發的AI種(zhong)植(zhi)系(xi)統向云南昆明滇(dian)池西岸的100余戶(hu)草莓(mei)(mei)(mei)種(zhong)植(zhi)戶(hu)提供服務。有農戶(hu)將自家的兩畝草莓(mei)(mei)(mei)接入該系(xi)統后(hou)，不(bu)僅實(shi)現了單產(chan)季(ji)增收三四萬元(yuan)，還節(jie)省了近4000元(yuan)的肥料成(cheng)本，草莓(mei)(mei)(mei)產(chan)量也增加(jia)了30%。

而CyberFamer隊在此前(qian)賽事中積累的草莓營養液配方動(dong)態調整技術，目前(qian)也已被(bei)寫成(cheng)科普論文，所有數據被(bei)嵌入模型(xing)，形(xing)成(cheng)了(le)標準算法，正在北京(jing)小湯山(shan)基(ji)地應(ying)用。

身為第(di)二屆比(bi)賽的(de)(de)冠軍(jun)，Lettus Grow隊隊長徐丹告訴記者，第(di)二屆比(bi)賽期間(jian)團隊創(chuang)造的(de)(de)產(chan)量預測模型及病蟲害預警(jing)模型已應用到了實(shi)際生產(chan)中(zhong)，目前正(zheng)在優(you)化(hua)升級，以備(bei)后續商(shang)業(ye)化(hua)推廣，以期幫(bang)助種植者收獲更高(gao)產(chan)量、品質的(de)(de)作物，并以更高(gao)的(de)(de)效率售(shou)出(chu)。

接(jie)地氣的“產銷對接(jie)”問(wen)題依然是Lettus Grow這支唯一的企業隊在今年的一大關注重點(dian)。

在今(jin)年(nian)的(de)(de)大賽中，他們(men)再度結合(he)視(shi)覺識別(bie)模(mo)型(xing)與植物生(sheng)長(chang)模(mo)型(xing)，設計了生(sheng)菜重量預(yu)測算法。基于預(yu)測值，種植者可以提前安排采(cai)收工人、聯系收購商；也可按(an)需定產，反向(xiang)指導生(sheng)產端的(de)(de)種植計劃。

上海交大“生(sheng)生(sheng)不息(xi)”隊(dui)介紹，本(ben)次(ci)大賽期間，團隊(dui)利(li)用專(zhuan)業特長(chang)構建了(le)輔助智慧(hui)栽培的信息(xi)化平(ping)臺，“這(zhe)一平(ping)臺將幫助人們在對新品種了(le)解有(you)(you)限、數據有(you)(you)限及(ji)專(zhuan)家經驗有(you)(you)限的情況下(xia)實現作物的產(chan)量提升(sheng)。”

實驗數據提供了有力的佐證。通過該平臺的不(bu)斷迭代，生菜增產顯著，第(di)三茬的生物量(liang)較第(di)二茬增長86%，較第(di)一茬增長135%。

在這場拒絕“靠天吃(chi)飯”的(de)(de)大膽實驗里，沉淀(dian)下來的(de)(de)農研成果不但提升了作物的(de)(de)產量，也(ye)保證了作物的(de)(de)高質量。

“要產量還是(shi)要品質，在種植過(guo)程(cheng)中，我(wo)們糾結過(guo)。最終，我(wo)們在最后一茬選(xuan)擇犧牲部分產量，改善整齊度、感官、商(shang)品率等(deng)品相指標。”鄭建鋒和(he)隊員在賽(sai)程(cheng)中發(fa)(fa)現快速(su)生(sheng)長(chang)的生(sheng)菜(cai)容易燒心，影(ying)響品質。于是(shi)他們研發(fa)(fa)了基于作(zuo)物(wu)生(sheng)理反饋的植物(wu)工廠智能環控(kong)方法，適度控(kong)制(zhi)生(sheng)長(chang)速(su)率，以實現經(jing)濟產量的最大化。

一項項科(ke)研技術(shu)正從“賽場”走向生產端，背后也是拼多多這(zhe)家“身上有(you)土、腿上有(you)泥”的(de)電商平臺對高質(zhi)量發展的(de)重視。

拼多(duo)多(duo)黨委(wei)書記、高級(ji)副總裁王堅表示，“拼多(duo)多(duo)連(lian)續(xu)舉辦了三屆‘多(duo)多(duo)農(nong)研科(ke)技大賽(sai)’，我們希(xi)望借此促進(jin)農(nong)業(ye)領域的技術(shu)交流、創新(xin)和(he)發(fa)展，推動我國農(nong)業(ye)技術(shu)的高質量發(fa)展。”

集結“生菜博士”，共繪未來農業圖景

在豐富的(de)農研(yan)成果之(zhi)外(wai)，令人驚喜的(de)是，本屆(jie)農研(yan)大(da)賽也(ye)讓人看到(dao)了我國農業中(zhong)的(de)大(da)批后起(qi)之(zhi)秀(xiu)。這(zhe)批優秀(xiu)的(de)“新農人”正從上一代人手中(zhong)接過這(zhe)一質樸的(de)產業，并(bing)肩負起(qi)了發(fa)展現(xian)代農業的(de)重任。

據(ju)了解，2021年第一(yi)屆(jie)大賽(sai)中(zhong)，約有80%的參(can)賽(sai)者是90后(hou)，第二屆(jie)參(can)賽(sai)隊伍更為年輕化，大部分(fen)參(can)賽(sai)隊員為90后(hou)、95后(hou)。而在這屆(jie)“多(duo)多(duo)農研(yan)科技大賽(sai)”決賽(sai)隊伍中(zhong)，其中(zhong)年齡最小的一(yi)位博士生還不(bu)到25歲。

“本科期間有(you)一堂課，講(jiang)到(dao)我(wo)們之所(suo)以看到(dao)大多數(shu)植(zhi)(zhi)物是綠色(se)的(de)，是因為綠光大部分不被(bei)植(zhi)(zhi)物所(suo)吸收，這(zhe)讓(rang)我(wo)覺得(de)很有(you)意(yi)思(si)，決定(ding)研究生攻(gong)讀植(zhi)(zhi)物有(you)關的(de)方向。”CyberFarmer隊隊員(yuan)李雨濃向記(ji)者說起了她與農業結緣(yuan)的(de)契機。

CyberFarmer全(quan)隊均來自中國農(nong)(nong)業(ye)大(da)學農(nong)(nong)業(ye)農(nong)(nong)村部(bu)設施農(nong)(nong)業(ye)工程重點實驗室，是典型的90后(hou)“智慧新農(nong)(nong)人(ren)”團隊。

隊長鄭建鋒出生于(yu)河南第一(yi)產糧大市周口，因為從(cong)小目(mu)睹了(le)父輩耕種的(de)(de)(de)艱(jian)辛，便立志長大后學(xue)好(hao)先(xian)進的(de)(de)(de)現(xian)代農業(ye)技術。高(gao)考結(jie)束，他報考了(le)中國(guo)農業(ye)大學(xue)的(de)(de)(de)農建專業(ye)，并在本碩博連讀后留校(xiao)做博士后研究(jiu)(jiu)，主要(yao)從(cong)事面向設施作物高(gao)效生產的(de)(de)(de)光照和(he)水肥智能調(diao)控技術研究(jiu)(jiu)。

始于興趣或情(qing)懷，久于堅持和熱愛，越(yue)來越(yue)多像鄭建鋒這樣的年輕人因為相似(si)的理(li)由選擇學習農(nong)業(ye)、研究農(nong)業(ye)、投(tou)身(shen)現(xian)代農(nong)業(ye)建設，通過科技為傳統的農(nong)業(ye)領域帶來翻天覆地的新改變。

業內人(ren)(ren)士指(zhi)出(chu)，目前我國農(nong)(nong)業正處(chu)于轉型(xing)升級的(de)(de)關鍵期，而我國從(cong)事(shi)農(nong)(nong)業勞動的(de)(de)一線勞動力(li)普遍年齡在(zai)55～60歲(sui)間，勞動力(li)人(ren)(ren)口和農(nong)(nong)技人(ren)(ren)才(cai)的(de)(de)缺(que)口逐漸(jian)制約了現代農(nong)(nong)業的(de)(de)發展，農(nong)(nong)業人(ren)(ren)才(cai)的(de)(de)培(pei)訓(xun)和培(pei)養迫(po)在(zai)眉睫。

對(dui)此，王(wang)堅表(biao)示，“多(duo)(duo)多(duo)(duo)農(nong)研科技大賽(sai)”可(ke)以(yi)吸引更(geng)多(duo)(duo)的青年農(nong)業創新(xin)人才和優(you)秀的現代農(nong)業企業參與農(nong)業領域的科技創新(xin)，還(huan)可(ke)以(yi)促進農(nong)業科技成果(guo)的轉化和應用(yong)，提(ti)高農(nong)業生產的效益和競爭力(li)，為農(nong)業高質(zhi)量發(fa)展提(ti)供(gong)有力(li)支持。

“這個比賽也讓大家看(kan)到了我(wo)(wo)們(men)(men)這樣的‘新農人’，我(wo)(wo)們(men)(men)需要(yao)這種‘看(kan)見’，去更(geng)新大家對農業的傳(chuan)統看(kan)法，讓更(geng)多(duo)的人了解到農業的更(geng)多(duo)可能性。”Lettus Grow隊隊員如是說。

智(zhi)慧且專(zhuan)業(ye)的青年才俊，腳踏實地、立(li)足農(nong)業(ye)的平臺和不會辜負每一滴汗水的土地，這些要素將構成我國(guo)現代農(nong)業(ye)發展中的正(zheng)向循環，讓中華大地結出更(geng)多(duo)更(geng)好的豐碩(shuo)果實。