在幾乎密室般存在的“集裝箱”里種菜，是一種怎樣的體驗？
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在位于崇明區(qū)的光明母港垂直農(nóng)業(yè)研究中心，就“散落”著十多個集裝箱，外部看起來沒有什么特別，走進去卻別有洞天：在沒有土壤和陽光的“極端環(huán)境”下，一顆顆全新生菜品種“翠恬”漲勢喜人。以科技加持，向“向設(shè)施農(nóng)業(yè)要食物”，來自不同領(lǐng)域、不同學(xué)科背景的年輕專家組成的“戰(zhàn)隊” 嘗試突破學(xué)科壁壘，還要以更低能耗種植更優(yōu)品質(zhì)、更高產(chǎn)量。
6月27日，光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽暨第三屆“多多農(nóng)研科技大賽”揭曉比賽結(jié)果。經(jīng)專家評委審定，何立中博士帶領(lǐng)的上海農(nóng)科院隊最終摘得冠軍，并奪得“最高產(chǎn)量獎”。這支農(nóng)學(xué)家團隊曾為我國南極科考隊員提供極端環(huán)境的蔬菜種植培訓(xùn)。來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的“賽博農(nóng)人”隊榮獲大賽第二名與“最佳節(jié)能獎”。上海交通大學(xué)博導(dǎo)鮑華帶領(lǐng)的“生生不息”隊與極星農(nóng)業(yè)創(chuàng)始人徐丹領(lǐng)銜的“生菜快長”隊并列第三。
“這些青年科學(xué)家的身上充滿了新農(nóng)人青春蓬勃的朝氣、迎難而上的勇氣、敢為人先的銳氣；有著創(chuàng)業(yè)拼搏的動力，奮斗成事的能力，永不言敗的毅力，這讓我們感到非常欣慰?！贝筚愒u審組代表、中國工程院趙春江院士表示。
黨的二十大報告指出，要樹立大食物觀，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，構(gòu)建多元化食物供給體系。這屆比賽是一次“向設(shè)施農(nóng)業(yè)要食物”的嘗試。“‘多多農(nóng)研科技大賽’以探索前瞻性的‘智慧農(nóng)業(yè)’為辦賽宗旨，其賽馬式的比拼方式為農(nóng)業(yè)科研提供了新思路?！鄙虾Ｊ修r(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會黨組書記、主任馮志勇說。
光明母港（上海）種業(yè)科技有限公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理褚偉琦承諾，未來將繼續(xù)開放基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、提供項目孵化機會，進行人才聯(lián)合培養(yǎng)。
“決賽隊伍讓我們看到汗水農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的方向與路徑。拼多多將持續(xù)舉辦創(chuàng)新賽事，鼓勵大家把論文寫在大地上，把成果留在農(nóng)民家?！逼炊喽帱h委書記、高級副總裁王堅表示。
以賽為媒促進工農(nóng)融合
在大賽評委、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)賀冬仙教授看來，進入決賽的四支隊伍各有千秋?！皼Q賽最大的看點是上海農(nóng)科院隊、‘生菜快長’隊代表的農(nóng)學(xué)團隊與上海交大‘生生不息’隊、‘賽博農(nóng)人’隊代表的工學(xué)團隊的較量。”
兩者的區(qū)別在于，農(nóng)業(yè)學(xué)者習(xí)慣從作物栽培的需求與規(guī)律入手，將傳統(tǒng)種植經(jīng)驗與人工智能結(jié)合，獲取更佳的種植結(jié)果；工科專家則將生菜種植作為應(yīng)用場景，以前沿技術(shù)解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實難題。
工農(nóng)聯(lián)合，解決農(nóng)學(xué)難題，誰更勝一籌？
由于“翠恬”生菜為全新品種，各隊在比賽期間總共種植三茬，其中，最終茬的種植結(jié)果記入決賽成績。數(shù)據(jù)顯示，上海農(nóng)科院隊最后一茬生菜的生產(chǎn)效率達到0.18kg/m2/天?！按舜钨愑眉b箱式植物工廠并非生產(chǎn)型，僅安裝了三層層架，如果增加種植架層數(shù)，提高空間利用效率，以我們的種植方案推算，生產(chǎn)效率完全可能達到0.4 kg/m2/天的國際先進水平?！焙瘟⒅斜硎尽Ｆ焚|(zhì)方面，上海農(nóng)科院隊在脆度一項中的得分同樣名列前茅。又脆又甜，冠軍隊成功種出了“翠恬”生菜的品種特點。
比賽期間，上海農(nóng)科院隊還開發(fā)了一套智慧種植決策管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合植株的生長模型、光截獲模型、蒸騰模型等算法，實時收集各類傳感器回傳的數(shù)據(jù)，尤其是利用深度相機多源采集圖像數(shù)據(jù)進行植株長勢監(jiān)測，可輔助有關(guān)光配方優(yōu)化、環(huán)境調(diào)控、緩解燒心以及及時采收等方面的種植策略判斷。
“四支團隊的決賽報告都將數(shù)字科技與農(nóng)業(yè)緊密結(jié)合起來了?！壁w春江表示，“數(shù)字技術(shù)手段始終是一種工具和方法，要解決農(nóng)業(yè)問題，必須將農(nóng)業(yè)理解透徹，如此，工學(xué)與農(nóng)學(xué)的結(jié)合才會有更好的效果?！?/p>
工科專家的表現(xiàn)也可圈可點。例如，“賽博農(nóng)人”隊長鄭建鋒認(rèn)為，如果將他們的種植方案運用到大型植物工廠，每千克生菜的耗電量可以降低到9.5度，“優(yōu)于1千克生菜10度電的行業(yè)較高水平”。
“這次比賽讓我們看到不同團隊的優(yōu)勢。上海交大‘生生不息’隊就從工科角度提供了與農(nóng)學(xué)思維完全不同的思路。比賽促成了思想的碰撞?！鄙虾Ｊ修r(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝所所長朱為民表示。
在聯(lián)合國糧農(nóng)組織駐華代表處助理代表張忠軍看來，“本次大賽為廣大青年科學(xué)家提供了展示創(chuàng)新能力與創(chuàng)業(yè)精神的平臺。賽事涌現(xiàn)的優(yōu)秀選手，或?qū)⒊蔀槲磥碇袊酥寥蜣r(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的重要力量?！?/p>
農(nóng)研成果轉(zhuǎn)化成效初顯
“多多農(nóng)研科技大賽”過去已經(jīng)舉辦了兩屆。與挑戰(zhàn)溫室種植不同，本次比賽以集裝箱式植物工廠為種植場景。當(dāng)植物工廠的操控者成為植株的“奶爸奶媽”，如何閱讀作物、適度“雞娃”，實現(xiàn)高質(zhì)量生產(chǎn)，成為關(guān)鍵難題。比賽過程中，選手們各顯神通，又在實踐中積累了經(jīng)驗與成果。
作為參賽隊伍中唯一一支企業(yè)隊，“生菜快長”隊是“應(yīng)用派”，想要借助比賽做一些創(chuàng)新的嘗試。比如，這是唯一一支全程沒有派駐人工進駐蹲點的隊伍，甚至連必須要人工操作的移植環(huán)節(jié)都“托管”了。不是不重視，而是團隊希望看看，在完全無人的情況下，是否能靠探測器等技術(shù)手段讓生菜茁壯成長。
他還關(guān)注接地氣的“產(chǎn)銷對接”問題，“我們結(jié)合視覺識別模型與植物生長模型，設(shè)計了生菜重量預(yù)測算法。基于預(yù)測值，種植者可以提前安排采收工人、聯(lián)系收購商；也可按需定產(chǎn)，反向指導(dǎo)生產(chǎn)端的種植計劃?！彼J(rèn)為，這種創(chuàng)新未來可以進行復(fù)制推廣。
長期從事設(shè)施園藝環(huán)境工程研究的“賽博農(nóng)人”隊提出，要基于作物的生理反饋，實現(xiàn)植物工廠的智能環(huán)控。他們將生長速率作為環(huán)控的重要依據(jù)。當(dāng)溫光水氣肥等條件適宜，生菜便會快速生長。而悖論在于，長得太快，生菜容易燒心，影響品質(zhì)。于是，他們將環(huán)控目標(biāo)設(shè)定為，適度控制生長速率，不追求生物量最大，追求經(jīng)濟產(chǎn)量最大。
“要產(chǎn)量還是要品質(zhì)，在種植過程中，我們糾結(jié)過。但最終，我們在最后一茬選擇犧牲部分產(chǎn)量，改善整齊度、感官、商品率等品相指標(biāo)?！编嵔ㄤh說，“未來，我們會繼續(xù)推動植物工廠的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這個決定也會一直指導(dǎo)我們?！?/p>
上海交大“生生不息”隊這群參賽前沒種過菜的工科專家則利用專業(yè)特長構(gòu)建了輔助智慧栽培的信息化平臺。該平臺不斷迭代，生菜快速增產(chǎn)，第三茬的生物量較第二茬增長86%，較第一茬增長135%。這讓不少評審專家感慨，“如果多種幾茬，冠軍可能就是工學(xué)家了?！?/p>
本屆比賽結(jié)束后，作為主辦方之一，拼多多鼓勵獲獎團隊進一步完善農(nóng)研成果，把技術(shù)方案應(yīng)用到廣袤的田間地頭，讓青年科學(xué)家的聰明才智與時代的需求結(jié)合起來，助力農(nóng)戶增收與鄉(xiāng)村振興。
例如，首屆“多多農(nóng)研科技大賽”獲獎團隊“智多莓”就在比賽過程中看到技術(shù)產(chǎn)品化的市場前景，從而決定成立“智多莓”公司，幫助中小種植者提升效益。在鄉(xiāng)村振興重點幫扶地云南省怒江州老窩村，“智多莓”為當(dāng)?shù)卮罱〝?shù)字化草莓生產(chǎn)體系，使得老窩村草莓產(chǎn)業(yè)常用工成本下降30%以上，包括肥料支出減少2500元/畝、植保支出減少1000元/畝，草莓產(chǎn)量增加30%，有效助力了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民增收與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
而“賽博農(nóng)人”隊在此前賽事中積累的營養(yǎng)液配方動態(tài)調(diào)整技術(shù)，目前已被寫成科普論文，所有數(shù)據(jù)也已嵌入模型，形成了標(biāo)準(zhǔn)算法，正在北京小湯山基地應(yīng)用。
“科技在上海蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展中一直發(fā)揮著重要作用。田頭打硬仗，筆尖下功夫，40年前上一輩專家首次引進大棚，到今天多多農(nóng)研科技大賽的年輕學(xué)者比拼智慧種植，是一次場景創(chuàng)新，是對上海農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的傳承?！敝鞛槊穹窒砹俗约簩Α笆卟?、設(shè)施、科技”的觀點。
“拼多多連續(xù)舉辦了三屆‘多多農(nóng)研科技大賽’，我們希望借此促進農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)交流、創(chuàng)新和發(fā)展，推動我國農(nóng)業(yè)技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展?！逼炊喽帱h委書記、高級副總裁王堅認(rèn)為，這一賽事可以吸引更多的青年農(nóng)業(yè)創(chuàng)新人才和優(yōu)秀的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)參與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，還可以促進農(nóng)業(yè)科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益和競爭力，為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支持。
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