“這是我們第一次在植物工廠把‘優(yōu)雅’生菜種得這么大?！笨粗?5天里種出的460克“菜王”，葉菜俠隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)解曉巍期待著賽后和其他“學(xué)院派”團(tuán)隊(duì)的博士隊(duì)員們討論合作，“看看能不能出個(gè)課題或?qū)W術(shù)論文?！?br/>

創(chuàng)新的實(shí)踐型比賽課題、“學(xué)院派”和“產(chǎn)業(yè)派”的同臺(tái)競(jìng)技及以賽促學(xué)的氛圍，這些是“多多農(nóng)研科技大賽”一直以來(lái)的“打開(kāi)方式”。

2024年12月27日，2024光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽暨第四屆“多多農(nóng)研科技大賽”收官。本屆大賽要求參賽隊(duì)伍在規(guī)定的預(yù)算范圍內(nèi)，將一只20英尺的集裝箱改造為“新農(nóng)田”，并設(shè)計(jì)智慧種植方案進(jìn)行生菜生產(chǎn)，吸引了16支隊(duì)伍的142位國(guó)內(nèi)外青年專家學(xué)者報(bào)名，最終6支隊(duì)伍晉級(jí)決賽。

決賽種植結(jié)果顯示，有4支隊(duì)伍在播種后的38天至42天均實(shí)現(xiàn)了單株生菜重量超150克，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。而綜合各項(xiàng)評(píng)分，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)賽博農(nóng)人隊(duì)奪冠，上海農(nóng)科院團(tuán)隊(duì)獲二等獎(jiǎng)，來(lái)自山東農(nóng)業(yè)科技有限公司的葉菜俠科技隊(duì)以及國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心和北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站聯(lián)合組建的綠葉先鋒隊(duì)并列第三。

作為本次大賽的評(píng)委之一，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李道亮表示，多多農(nóng)研科技大賽的評(píng)選維度越來(lái)越多元，2024年多支參賽隊(duì)伍在空間利用上的創(chuàng)新方案讓他印象深刻，“未來(lái)在農(nóng)業(yè)上一定是多層次、多學(xué)科的交叉創(chuàng)新，本次大賽在比賽議題設(shè)置、團(tuán)隊(duì)構(gòu)成等方面都和這一大趨勢(shì)是高度契合的?！?/p>

以農(nóng)業(yè)為“根”的拼多多自2020年起就開(kāi)始為“新農(nóng)人”們提供這一切磋交流的平臺(tái)，致力于探索、培育農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力，讓中國(guó)的數(shù)字農(nóng)業(yè)方案在更多的土地上生根發(fā)芽。

“大賽自啟動(dòng)以來(lái)，便承載著探索農(nóng)業(yè)科技新邊界、賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型、助力鄉(xiāng)村振興的崇高使命?！逼炊喽喔呒?jí)副總裁、首席發(fā)展官朱政在本次大賽的頒獎(jiǎng)典禮上表示，“通過(guò)大賽，我們也欣喜地看到，青年科學(xué)家們不僅將論文寫(xiě)進(jìn)植物工廠里，更將成果留在了千家萬(wàn)戶中。”

集裝箱種菜再提速，多項(xiàng)賽果比肩國(guó)際水平

“我們團(tuán)隊(duì)2024年做了很多方案改進(jìn)，栽培面積、產(chǎn)量等多項(xiàng)數(shù)據(jù)和2023年比賽相比有了顯著提升?！闭劶氨敬伪荣惖谋憩F(xiàn)時(shí)，多支隊(duì)伍的隊(duì)員都像賽博農(nóng)人隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)楊浩一樣，將“提升”變成了回答中的高頻詞。

提升出現(xiàn)在反映種植能力的方方面面上。據(jù)了解，本次比賽的數(shù)據(jù)結(jié)果主要圍繞產(chǎn)量、品質(zhì)、能耗三個(gè)基本維度，每一維度下另有多項(xiàng)細(xì)分指標(biāo)。

“能直觀感受到大賽的評(píng)選維度越來(lái)越豐富了，2024年選手們的表現(xiàn)也很優(yōu)異，前兩名比分非常接近?！币?jiàn)證著大賽的日漸成熟，評(píng)委李道亮在2024年格外關(guān)注各支隊(duì)伍的投入產(chǎn)出比，“我個(gè)人更看重投入產(chǎn)出比，因?yàn)檫@會(huì)影響到方案的推廣?！?/p>

令人滿意的投入產(chǎn)出比，意味著在低能耗、小空間的情況下，生產(chǎn)出盡可能多且好的作物。讓李道亮“眼前一亮”的是，不同團(tuán)隊(duì)在空間利用上的奇思妙想。

例如，為了將種植區(qū)面積最大化，上海農(nóng)科院團(tuán)隊(duì)在集裝箱內(nèi)“動(dòng)態(tài)”種菜，設(shè)計(jì)了一套移動(dòng)式垂直吊掛栽培架，將水平的層架轉(zhuǎn)變?yōu)槊恳涣袨橐粋€(gè)種植單元的垂直設(shè)計(jì)。

得益于這一創(chuàng)新的種植模式，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出了最大的種植規(guī)模，共播種了1740粒種子，定植株數(shù)為1682株。隊(duì)長(zhǎng)苗辰指出，“我們的用氣量、用水量和用電量看似中規(guī)中矩，但平均到每千克產(chǎn)量上，（相比2023年參賽，對(duì)能耗的節(jié)約）有了大幅度的提升?！?/p>

據(jù)苗辰介紹，本次比賽中，團(tuán)隊(duì)方案的單茬產(chǎn)量突破300千克，其中A級(jí)產(chǎn)量達(dá)270.8千克，占總產(chǎn)量的90%；單位面積產(chǎn)量達(dá)0.28千克/平方米/天，每千克蔬菜的耗電量為12.2千瓦時(shí)。

經(jīng)團(tuán)隊(duì)核算，1千克生菜的直接生產(chǎn)成本為10.7元。而記者在盒馬、七鮮等多家線下商超走訪看到，傳統(tǒng)種植模式下的高原生菜每千克售價(jià)約為11元。對(duì)比之下，足以見(jiàn)得其方案規(guī)?；虡I(yè)推廣的可行性。

值得注意的是，本次大賽中的多項(xiàng)成果已達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。冠軍隊(duì)伍賽博農(nóng)人隊(duì)的最終栽培面積生產(chǎn)效率為0.33千克/平方米/天，目前日本植物工廠領(lǐng)軍企業(yè)未來(lái)公司的該項(xiàng)數(shù)值為0.3~0.45千克/平方米/天。

決賽階段，賽博農(nóng)人隊(duì)敏銳地捕捉環(huán)境的變化，進(jìn)行了大膽創(chuàng)新，將外界冷源系統(tǒng)引入。這一嘗試使得該隊(duì)在栽培面積提升2倍多、產(chǎn)量增加近6倍的情況下，“空調(diào)能耗占比從2023年的80%然后降到了30%。”

“如果將這套方案應(yīng)用到大型植物工廠，每公斤生菜的用電成本可以降到行業(yè)領(lǐng)先的10度電以內(nèi)?！标?duì)長(zhǎng)楊浩表示。

面對(duì)多項(xiàng)創(chuàng)新農(nóng)技帶來(lái)的數(shù)據(jù)提升，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、本次賽事評(píng)委之一賀冬仙在大賽終期評(píng)審時(shí)評(píng)價(jià)稱：“這次比賽（部分成果）在中國(guó)絕對(duì)是Top水平的，個(gè)人認(rèn)為已經(jīng)到了國(guó)際水平?！?/p>

“碼農(nóng)也是農(nóng)”，多門(mén)派共推農(nóng)業(yè)天花板

多多農(nóng)研科技大賽，和多數(shù)人對(duì)農(nóng)業(yè)比賽的想象不同之處還在于，參賽隊(duì)員的多元化。參賽隊(duì)員在年齡、社會(huì)身份甚至學(xué)科背景上都存在著差異。

決賽隊(duì)伍中，占比較多的是95后高學(xué)歷“新農(nóng)人”。其中，國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心和北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站聯(lián)合組建的綠葉先鋒隊(duì)，由11位跨學(xué)科博士組成，是本屆大賽人均學(xué)歷最高的團(tuán)隊(duì)。

“智慧農(nóng)業(yè)是非常綜合的學(xué)科，需要各種專業(yè)知識(shí)背景的人。比如做智慧管控，需要學(xué)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制的人才；設(shè)計(jì)溫室結(jié)構(gòu)、植物工廠結(jié)構(gòu)時(shí)，需要機(jī)械專業(yè)的；調(diào)光、水肥時(shí)，又需要水土工程、栽培行業(yè)的等。”綠葉先鋒隊(duì)隊(duì)員孫維拓表示，發(fā)展農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力需要復(fù)合型人才，“只有這些專業(yè)融合在一起，才能真正實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)?！?/p>

“碼農(nóng)也是農(nóng)”，墨泉隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)秦楚漢笑稱，此前他在加拿大學(xué)習(xí)了多年計(jì)算機(jī)專業(yè)。此次比賽中，他和團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練了3個(gè)模型來(lái)解決種植數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)、量不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，“在有這么多環(huán)境變量的情況下，人腦肯定會(huì)越來(lái)越難以計(jì)算或難以達(dá)到理想結(jié)果。如果可以結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺(jué)識(shí)別（進(jìn)行種植），我相信一定會(huì)有非常大的價(jià)值。”

集裝箱不僅是賽場(chǎng)，更像是一個(gè)集百家之長(zhǎng)的學(xué)術(shù)論壇，來(lái)自不同領(lǐng)域的觀念在此碰撞、交融。本科農(nóng)學(xué)專業(yè)、碩士為園藝方向的苗辰記得，在集裝箱的前期建設(shè)過(guò)程中，他向計(jì)算機(jī)背景的參賽成員進(jìn)行了多次請(qǐng)教，“農(nóng)學(xué)、園藝專業(yè)的同學(xué)也要積極地以交叉學(xué)科的態(tài)度擁抱新知識(shí)、新技術(shù)，才能夠進(jìn)一步發(fā)展我們所處的研究領(lǐng)域?！?/p>

除了標(biāo)準(zhǔn)的“學(xué)院派”，“產(chǎn)業(yè)派”的加入也為大賽提供了全新的“破題”視角和獨(dú)特的“解題”思路，將比賽的行業(yè)意義推向了新高度。

作為山東濰坊的“產(chǎn)業(yè)派”代表，解曉巍坦言，他們將比賽的重心放在了和供應(yīng)商合作的一套全新環(huán)境控制系統(tǒng)上，“我們自己作為企業(yè)，要去開(kāi)發(fā)產(chǎn)品、去銷(xiāo)售，所以我們更關(guān)注人工智能種植真正具備的解決問(wèn)題的能力有多少。”

解曉巍在2019年成立了一家專注于沙拉菜、中國(guó)菜、中草藥材、合成生物等綠葉草本類(lèi)作物標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝研究的企業(yè)。在是否要參加本屆比賽的決定上，他曾猶豫過(guò)，擔(dān)心比得不好。然而，前來(lái)參賽的收獲遠(yuǎn)超他的預(yù)期——一顆重達(dá)460克的“菜王”，還有一群愿意和他探討“菜王”是如何誕生的“學(xué)院派”伙伴。

把科技的種子，撒向更多的土地

既然農(nóng)業(yè)是與全球人類(lèi)生計(jì)最為相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，那么農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究絕不應(yīng)該是小模型里的一次理想實(shí)驗(yàn)，而需要我們從廣袤的土地中真真切切地捧出果實(shí)來(lái)。

楊浩介紹，團(tuán)隊(duì)在第一屆比賽中沉淀的移動(dòng)式補(bǔ)光技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利，應(yīng)用于北京小湯山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園，“當(dāng)時(shí)在示范園區(qū)的5000平方米草莓薄膜連棟溫室里得到應(yīng)用，效果特別好，種植出的草莓特別喜人?！?/p>

此外，賽博農(nóng)人隊(duì)還將基于離子濃度的營(yíng)養(yǎng)液精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)申請(qǐng)了國(guó)際專利，目前正與北京首農(nóng)翠湖工場(chǎng)進(jìn)行合作，在他們的玻璃連棟溫室中種植番茄。

本屆比賽里，多個(gè)團(tuán)隊(duì)也已將成果推向了更多的應(yīng)用場(chǎng)景。綠葉先鋒隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)魏曉明介紹，結(jié)合比賽中環(huán)境控制的相應(yīng)成果，團(tuán)隊(duì)形成了一套完整的、在北方可復(fù)制的裝備式柔性日光溫室系統(tǒng)，并在2024年全國(guó)設(shè)施蔬菜的主推溫室棚型結(jié)構(gòu)中進(jìn)行規(guī)?；茝V。

朱政發(fā)言表示，截至目前，已有多項(xiàng)大賽成果被寫(xiě)進(jìn)論文或進(jìn)入專利實(shí)審受理階段，涉及植物工廠環(huán)境優(yōu)化技術(shù)和調(diào)控方法、營(yíng)養(yǎng)液動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)等。同時(shí)，已有部分科研成果比如溫室種植、無(wú)土栽培、AI種植等多個(gè)前沿項(xiàng)目成功進(jìn)行轉(zhuǎn)化，廣泛應(yīng)用于遼寧、安徽和云南等地。包括基于日累計(jì)光照量的植物補(bǔ)光方法、番茄產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型等一系列創(chuàng)新種植技術(shù)，也開(kāi)始運(yùn)用或推廣至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線。

與此同時(shí)，“多多農(nóng)研科技大賽”也堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，聚焦農(nóng)業(yè)前沿的發(fā)展所需，設(shè)置真正有價(jià)值、有挑戰(zhàn)性的賽題，從而吸引更多愛(ài)農(nóng)、懂農(nóng)的人才來(lái)到這里。

秦楚漢告訴記者，“在2023年第三屆大賽舉辦時(shí)，我們就了解到了這一比賽。不過(guò)當(dāng)時(shí)的比賽主要是統(tǒng)一的硬件，比拼的更多是園藝種植方面的技術(shù)，不是我們最大的強(qiáng)項(xiàng)，但2024年了解到每支隊(duì)伍可以自己設(shè)計(jì)、改建集裝箱并進(jìn)行種植，于是我們就來(lái)參賽了?！?/p>

“未來(lái)，拼多多將繼續(xù)堅(jiān)持在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的投入，更好地服務(wù)于鄉(xiāng)村振興?！敝煺l(fā)言表示，“通過(guò)多多農(nóng)研科技大賽這樣的好平臺(tái)，深化農(nóng)業(yè)科技研究與應(yīng)用，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，不斷創(chuàng)新比賽形式與內(nèi)容，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技人才培養(yǎng)與引進(jìn)，為推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)中國(guó)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)更多的‘多多’力量。”