馬斯克兄弟未竟的事業，這群90后博士接下了挑戰書

一場“另類”的農業比賽正在上海崇明進行著——沒有自然日照和廣闊肥沃的土地，密閉的20尺集裝箱是全新的種植“賽場”；沒有成天面朝黃土背朝天的農民身影，一群90后、00后碩博生和他們研發設計的智能系統是這場比賽中的主角。在這里，作物的生長節奏踩著代碼的生成節拍，工學、農學等多方學科交流、融合，合力探索智慧農業的實現路徑。

9月20日，2024光明多多垂直農業挑戰賽暨第四屆“多多農研科技大賽”決賽于上海啟幕。在歷時6個月的招募集結、線上路演和專業答辯等一系列激烈角逐后，6支參賽隊伍脫穎而出，闖入決賽。

這6支隊伍同時集合了我國農學研究的南北兩方、“學院派”和“產業派”以及新老兩代科技農人等多個標簽，他們身上的多元性也為這場農業巔峰對決帶來了諸多看點。

“今年比賽的難度系數和精彩程度都將比往屆高很多。”上?；ɑ軋@藝（集團）有限公司光明花博邨總經理袁偉指出，“今年把集裝箱的改造設計納入比賽，給予選手更多創新空間。并且，大賽更加注重了產業化，比賽是一場科研挑戰賽，更是一場以科技農業為主題的創業比賽。”

自2020年起，錨定農業核心戰略的拼多多就持續致力于為新一代農人們提供這一切磋交流的競技平臺、探索具有前瞻性的農業發展新路徑，為農業高質量發展注入新質生產力。拼多多高級副總裁、首席發展官朱政回顧整個辦賽歷程稱，“我們從云南的高原溫室，到上海的都市植物工廠；從草莓、番茄到生菜；從傳統種植到AI種植。每個改變，都意味著我們在探索未來農業的道路上又朝前邁進了一步。”

“代碼種菜”，90后、00后“新農人”的新嘗試

各支決賽隊伍的集裝箱中，一株株用于展示的“優雅”生菜幼苗在人工光源的照射下，靜靜地在每一個種植單元內生長著。“對于溫度、濕度、光照強度等影響農作物生長的因素，我們都使用算法進行調控。”一位在綠葉先鋒隊中負責大模型構建的成員表示，將多個作物生長的關鍵性能指標整合至算法模型中是本次比賽的一大挑戰。

關于AI技術的實際應用，他舉例，就在決賽啟幕前一天，種植倉內出現突發狀況，一個燈管的溫度過高。問題出現后，團隊立即在算法中添加了一個高溫預警的機制，幫助實時調控燈光，優化作物的生長環境。

“這次比賽重在AI技術給產業的賦能，探索AI在助力農業發展上的應用潛力。”中國農業大學教授、本次賽事評委之一賀冬仙指出，“去年比賽隊伍的實際產量比預期高出近30%，這就是技術創新在產業化推廣上的驅動?，F階段AI能在農業上發揮多大作用，我們還不得而知，但起碼我們在這次賽事中勇敢地探索著。”

事實上，用算法來種菜，對于綠葉先鋒隊中一位長期研究自動駕駛的成員來說也是頭一回。在這支由11位博士組成的團隊中，匯聚了AI、機械工程、園藝等領域的多學科專業人才，不少成員都是第一次參與農業項目，“農業也能和科技相結合，且未來發展的空間還很大。”

而賽博農人隊的成員們早在第一屆大賽中就嘗試了“AI+農業”，并獲得了大賽AI組冠軍，目前該隊在前幾屆大賽中使用的創新技術已經落地應用到了農業科技示范園中。

該隊隊長楊浩表示，“第一屆大賽和AI組其他優秀團隊橫向對比時，我們的產量是其他團隊的數倍。這讓我們看到了，在農業中應用AI技術是有一定可行性的，也特別感謝主辦方在農業創新上的前瞻性。”

墨泉隊的90后隊長秦楚漢也是跨專業用“代碼種菜”的一員。“2016年一次聽播客，了解到全球氣候變化已現端倪，當時就有一個想法：能不能通過技術制造一個環境，讓人類不用看天吃飯。”在加拿大學習了多年的計算機，他想將所學技術融合進傳統樸素的農業。

從自制簡易的家用“番茄工廠”到2017年5月在加拿大創業成立公司，秦楚漢多年投身農業，組建了一支非常健全的跨學科團隊。2022年，他帶著團隊的原班人馬和技術回到中國。

“在農業生產設備的智能化、自動化上，我們分成無形和有形兩部分。”秦楚漢和團隊在此次比賽中秉持著“軟硬一體”的技術思路，“對于不同作物種植的不同參數，我們訓練了3種不一樣的模型，像多方會診，通過更多的模型判斷來解決種植數據目前不夠精準、量不夠大的弊端。有形方面，我們用機械化設備幫助傳統農戶，將其原來一天8小時工作縮短到6小時。”

對于各支隊伍在AI上的探索，賀冬仙表示，想要實現農業大國向農業強國的轉變，智能裝備一定是主力軍。在此基礎上利用AI技術，植物工廠一定是最具顛覆性的重要體現，也是生產力向新突破的典型范本。

在賽中成長，多門派的農技切磋

“去年我們直接在一個現成的植物工廠中進行操作，當時就有改造集裝箱的想法，結果今年實現了。”就像室墨司源隊的隊長熊元科所說，今年賽制的更新正中這群“賽博農人”的下懷，給予了他們更多發揮、創造的可能性和越來越好的參賽體驗。

脫胎于上一屆大賽第三名的生生不息隊，室墨司源隊依然是“學院派”隊伍，團隊核心成員是在上海交通大學就讀的99后、00后跨學科青年。

多位隊員像熊元科一樣出身工科，這也讓團隊在植物工廠的能源管控環節上優勢顯著。本次決賽中，室墨司源隊在集裝箱內使用了能耗較低的全光譜LED燈，并布置了反光膜進一步節能，“小場景內的節能率能達到35%以上，大場景內能實現25%的節能率。”

同樣來自高校名門的還有參與多屆農研大賽的賽博農人隊，團隊由來自中國農業大學的6名博士和2名碩士構成。今年該隊的隊長楊浩，是所有決賽選手中唯一的“四朝元老”，“四屆大賽貫穿了我的整個博士階段，非常感謝比賽，它成為了推進我博士課題研究的原動力，讓我在迷茫之中找到了學習的方向。”

“我們在這次考試過程中，提出了一個小秘籍，即與植物對話的環境技術。”賽博農人隊的“學霸”們在本屆決賽中以環境優先為“解題思路”，通過檢測集裝箱內二氧化碳與水的消耗量以及機器視覺的輔助判斷，進行種植倉內的環境調控。

與此同時，決賽中多支“產業派”隊伍的入圍也帶來了更多不同于“學院派”的“破題”視角和創新思路。

例如，同樣是LED光照和調控，擁有5年產業化經驗的葉菜俠隊更注重LED燈的轉化效率和自身散熱性。“LED燈我們一年大概要用1萬~2萬臺。這次比賽中，我們就優雅品種對不同光配方的反應做了測試，找到適合每種作物的光配方是非常重要的。”該隊隊長解曉巍提及。

上海農科院可移動種植架

據了解，這支來自山東濰坊的隊伍在2019年成立了一家專注于沙拉菜、中國菜、中草藥材、合成生物等綠葉草本類作物標準化生產工藝研究的企業，目前已在日本、韓國、阿魯巴、泰國等國家和地區落地植物工廠模式。

多多農研科技大賽不僅是“學院派”和“產業派”切磋競技的平臺，更是學農愛農的青年人們交流、學習的大課堂。

在北美地區積累了豐富經驗的墨泉隊就將在國內不多見的旋轉式種植架帶到了本次決賽現場——在墨泉隊創新設計的該機械裝置中，多個滑輪組帶動鉸鏈移動，實現了作物種植槽的靈活旋轉。

袁偉介紹，目前，國內對集裝箱式植物工廠的栽培架大多采用日本的層架式設計，能夠精細化地管控光和水的供給，而歐美的植物工廠模式更看重全程機械化操控，兩者各有優勢。

“我們原先認為層架式需要修改，（在設計上）做得就比較激進，引入了工業化和汽車理念，做了旋轉式設計。”秦楚漢指出，得益于旋轉式設計，該套栽培架在空間利用率、氣候一致性、采摘便捷度等方面都有一定的優勢，“但通過調試以及和其他團隊的交流，發現層架式設計在引入巧思后，也能在很多方面有進步。大家正共同推高垂直農業的天花板。”

技術走出集裝箱，植物工廠的商業化如何破局？

“民以食為天”，這句話在全球土地資源日趨緊張的當下，意味著全新的農業形態勢必是時下一大極具價值的探索方向。

因此，從田間地頭延伸出的巨大想象空間在50年前就吸引到了一眾國內外的探索者。

其中具有代表性的是，特斯拉CEO埃隆·馬斯克的弟弟金巴爾·馬斯克在2016年創辦了一家以垂直農業為主的新型種植企業Square Roots，以向客戶提供具備適宜種植條件的集裝箱和在其中種植的作物為盈利模式。

據了解，目前Square Roots生產的蔬菜已上架紐約的多個超市和Seamore's等多家紐約高檔餐廳。不難發現，受限于植物工廠高昂的成本，縱使是曾獲得過超540萬美元融資的Square Roots，也難以將該技術做到規模化落地。

“植物工廠產業化的瓶頸是建設成本高。”在賀冬仙看來，集裝箱的賽題有助于產業破局，“集裝箱是植物工廠的一個宣傳窗口和有效媒介，能以小帶動產業發展，是人才培養、產業孵化的有效工具。”

已有部分日本的植物工廠證明了，該模式并非走不通盈利之路的。對此，上海農科院團隊在9月21日的青年科學家主題沙龍上表示，日本能夠盈利的植物工廠具備的先決條件是，日產1萬株、單株100克以上，也就是說可以從植物的角度出發，要找到好的品種去支撐植物工廠的產量和生產質量。

同時，葉菜俠隊認為，商品化才是植物工廠唯一出路，“在中國做植物工廠，要結合國情做本土化的事情，拿上海來說，上海消費者鐘愛霜打菜、雞毛菜等風味非常強的蔬菜。所以，植物工廠在國內的落地要做的商業化思考還是要通過品種菜，和消費者聯系起來，不能只是采用非常模式化的蔬菜。”

這些關于產業破局的前沿觀點在當天的沙龍上得到了深度分享、碰撞。中國工程院院士、國家農業信息化工程技術研究中心主任、首席專家趙春江表示，經過四年的發展，多多農研科技大賽已從探索期邁向了更加注重實際應用和產業化發展的新階段。大賽不僅聚焦技術創新與應用實踐，還重視能耗優化與市場可推廣性，致力于解決當前數字農業產業化過程中的關鍵挑戰，以促進農業的高質量發展。 文/辛夷