證券時報
賀覺淵
2025-01-04 20:07
“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”，葉菜俠隊隊長解曉巍期待著賽后和其他“學院派”團隊的博士隊員們討論合作，“看看能不能出個課題或學術論文?！?br/>
創(chuàng)新的實踐型比賽課題、“學院派”和“產(chǎn)業(yè)派”的同臺競技及以賽促學的氛圍，這些是“多多農(nóng)研科技大賽”一直以來的“打開方式”。
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伍在規(guī)定的預算范圍內(nèi)，將一只20英尺的集裝箱改造為“新農(nóng)田”，并設計智慧種植方案進行生菜生產(chǎn)，吸引了16支隊伍的142位國內(nèi)外青年專家學者報名，最終6支隊伍晉級決賽。
決賽種植結果顯示，有4支隊伍在播種后的38天至42天均實現(xiàn)了單株生菜重量超150克，達到國際領先水平。而綜合各項評分，中國農(nóng)業(yè)大學賽博農(nóng)人隊奪冠，上海農(nóng)科院團隊獲二等獎，來自山東農(nóng)業(yè)科技有限公司的葉菜俠科技隊以及國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術研究中心和北京市農(nóng)業(yè)技術推廣站聯(lián)合組建的綠葉先鋒隊并列第三。
作為本次大賽的評委之一，中國農(nóng)業(yè)大學教授李道亮表示，多多農(nóng)研科技大賽的評選維度越來越多元，2024年多支參賽隊伍在空間利用上的創(chuàng)新方案讓他印象深刻，“未來在農(nóng)業(yè)上一定是多層次、多學科的交叉創(chuàng)新，本次大賽在比賽議題設置、團隊構成等方面都和這一大趨勢是高度契合的?！?/p>
以農(nóng)業(yè)為“根”的拼多多自2020年起就開始為“新農(nóng)人”們提供這一切磋交流的平臺，致力于探索、培育農(nóng)業(yè)新質生產(chǎn)力，讓中國的數(shù)字農(nóng)業(yè)方案在更多的土地上生根發(fā)芽。
“大賽自啟動以來，便承載著探索農(nóng)業(yè)科技新邊界、賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉型、助力鄉(xiāng)村振興的崇高使命?！逼炊喽喔呒壐笨偛?、首席發(fā)展官朱政在本次大賽的頒獎典禮上表示，“通過大賽，我們也欣喜地看到，青年科學家們不僅將論文寫進植物工廠里，更將成果留在了千家萬戶中。”
集裝箱種菜再提速，多項賽果比肩國際水平
“我們團隊2024年做了很多方案改進，栽培面積、產(chǎn)量等多項數(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，多支隊伍的隊員都像賽博農(nóng)人隊隊長楊浩一樣，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)結果主要圍繞產(chǎn)量、品質、能耗三個基本維度，每一維度下另有多項細分指標。
“能直觀感受到大賽的評選維度越來越豐富了，2024年選手們的表現(xiàn)也很優(yōu)異，前兩名比分非常接近。”見證著大賽的日漸成熟，評委李道亮在2024年格外關注各支隊伍的投入產(chǎn)出比，“我個人更看重投入產(chǎn)出比，因為這會影響到方案的推廣。”
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，不同團隊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)科院團隊在集裝箱內(nèi)“動態(tài)”種菜，設計了一套移動式垂直吊掛栽培架，將水平的層架轉變?yōu)槊恳涣袨橐粋€種植單元的垂直設計。
得益于這一創(chuàng)新的種植模式，該團隊創(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。隊長苗辰指出，“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，對能耗的節(jié)約）有了大幅度的提升。”
據(jù)苗辰介紹，本次比賽中，團隊方案的單茬產(chǎn)量突破300千克，其中A級產(chǎn)量達270.8千克，占總產(chǎn)量的90%；單位面積產(chǎn)量達0.28千克/平方米/天，每千克蔬菜的耗電量為12.2千瓦時。
經(jīng)團隊核算，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約為11元。對比之下，足以見得其方案規(guī)模化商業(yè)推廣的可行性。
值得注意的是，本次大賽中的多項成果已達國際領先水平。冠軍隊伍賽博農(nóng)人隊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軍企業(yè)未來公司的該項數(shù)值為0.3~0.45千克/平方米/天。
決賽階段，賽博農(nóng)人隊敏銳地捕捉環(huán)境的變化，進行了大膽創(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%?！?/p>
“如果將這套方案應用到大型植物工廠，每公斤生菜的用電成本可以降到行業(yè)領先的10度電以內(nèi)?！标犻L楊浩表示。
面對多項創(chuàng)新農(nóng)技帶來的數(shù)據(jù)提升，中國農(nóng)業(yè)大學教授、本次賽事評委之一賀冬仙在大賽終期評審時評價稱：“這次比賽（部分成果）在中國絕對是Top水平的，個人認為已經(jīng)到了國際水平?！?/p>
“碼農(nóng)也是農(nóng)”，多門派共推農(nóng)業(yè)天花板
多多農(nóng)研科技大賽，和多數(shù)人對農(nóng)業(yè)比賽的想象不同之處還在于，參賽隊員的多元化。參賽隊員在年齡、社會身份甚至學科背景上都存在著差異。
決賽隊伍中，占比較多的是95后高學歷“新農(nóng)人”。其中，國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術研究中心和北京市農(nóng)業(yè)技術推廣站聯(lián)合組建的綠葉先鋒隊，由11位跨學科博士組成，是本屆大賽人均學歷最高的團隊。
“智慧農(nóng)業(yè)是非常綜合的學科，需要各種專業(yè)知識背景的人。比如做智慧管控，需要學計算機、自動控制的人才；設計溫室結構、植物工廠結構時，需要機械專業(yè)的；調(diào)光、水肥時，又需要水土工程、栽培行業(yè)的等?！本G葉先鋒隊隊員孫維拓表示，發(fā)展農(nóng)業(yè)新質生產(chǎn)力需要復合型人才，“只有這些專業(yè)融合在一起，才能真正實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)?！?/p>
“碼農(nóng)也是農(nóng)”，墨泉隊隊長秦楚漢笑稱，此前他在加拿大學習了多年計算機專業(yè)。此次比賽中，他和團隊訓練了3個模型來解決種植數(shù)據(jù)不夠精準、量不達標的問題，“在有這么多環(huán)境變量的情況下，人腦肯定會越來越難以計算或難以達到理想結果。如果可以結合機器學習、視覺識別（進行種植），我相信一定會有非常大的價值?！?/p>
集裝箱不僅是賽場，更像是一個集百家之長的學術論壇，來自不同領域的觀念在此碰撞、交融。本科農(nóng)學專業(yè)、碩士為園藝方向的苗辰記得，在集裝箱的前期建設過程中，他向計算機背景的參賽成員進行了多次請教，“農(nóng)學、園藝專業(yè)的同學也要積極地以交叉學科的態(tài)度擁抱新知識、新技術，才能夠進一步發(fā)展我們所處的研究領域。”
除了標準的“學院派”，“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)，要去開發(fā)產(chǎn)品、去銷售，所以我們更關注人工智能種植真正具備的解決問題的能力有多少?！?/p>
解曉巍在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(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，擔心比得不好。然而，前來參賽的收獲遠超他的預期——一顆重達460克的“菜王”，還有一群愿意和他探討“菜王”是如何誕生的“學院派”伙伴。
把科技的種子，撒向更多的土地
既然農(nóng)業(yè)是與全球人類生計最為相關的產(chǎn)業(yè)，那么農(nóng)業(yè)技術的研究絕不應該是小模型里的一次理想實驗，而需要我們從廣袤的土地中真真切切地捧出果實來。
楊浩介紹，團隊在第一屆比賽中沉淀的移動式補光技術已申請國家發(fā)明專利，應用于北京小湯山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園，“當時在示范園區(qū)的5000平方米草莓薄膜連棟溫室里得到應用，效果特別好，種植出的草莓特別喜人。”
此外，賽博農(nóng)人隊還將基于離子濃度的營養(yǎng)液精準調(diào)控技術申請了國際專利，目前正與北京首農(nóng)翠湖工場進行合作，在他們的玻璃連棟溫室中種植番茄。
本屆比賽里，多個團隊也已將成果推向了更多的應用場景。綠葉先鋒隊隊長魏曉明介紹，結合比賽中環(huán)境控制的相應成果，團隊形成了一套完整的、在北方可復制的裝備式柔性日光溫室系統(tǒng)，并在2024年全國設施蔬菜的主推溫室棚型結構中進行規(guī)模化推廣。
朱政發(fā)言表示，截至目前，已有多項大賽成果被寫進論文或進入專利實審受理階段，涉及植物工廠環(huán)境優(yōu)化技術和調(diào)控方法、營養(yǎng)液動態(tài)調(diào)整技術等。同時，已有部分科研成果比如溫室種植、無土栽培、AI種植等多個前沿項目成功進行轉化，廣泛應用于遼寧、安徽和云南等地。包括基于日累計光照量的植物補光方法、番茄產(chǎn)量預測模型等一系列創(chuàng)新種植技術，也開始運用或推廣至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線。
與此同時，“多多農(nóng)研科技大賽”也堅持與時俱進，聚焦農(nóng)業(yè)前沿的發(fā)展所需，設置真正有價值、有挑戰(zhàn)性的賽題，從而吸引更多愛農(nóng)、懂農(nóng)的人才來到這里。
秦楚漢告訴記者，“在2023年第三屆大賽舉辦時，我們就了解到了這一比賽。不過當時的比賽主要是統(tǒng)一的硬件，比拼的更多是園藝種植方面的技術，不是我們最大的強項，但2024年了解到每支隊伍可以自己設計、改建集裝箱并進行種植，于是我們就來參賽了。”
“未來，拼多多將繼續(xù)堅持在農(nóng)業(yè)領域的投入，更好地服務于鄉(xiāng)村振興?！敝煺l(fā)言表示，“通過多多農(nóng)研科技大賽這樣的好平臺，深化農(nóng)業(yè)科技研究與應用，加強產(chǎn)學研用結合，不斷創(chuàng)新比賽形式與內(nèi)容，強化農(nóng)業(yè)科技人才培養(yǎng)與引進，為推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、實現(xiàn)中國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設貢獻更多的‘多多’力量?！?/p>
