學(xué)霸版《種地吧》，青年科學(xué)家改裝集裝箱種植生菜，價優(yōu)質(zhì)高者勝

對于產(chǎn)自植物工廠、新鮮健康的生菜，即使價格比普通葉菜高出十多倍，你會選擇購買嗎?可能很多人會覺得這樣的消費并不經(jīng)濟。然而，這一切可能會因為一場競賽而改變。

這場競賽名為"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!"，將在3月底正式拉開帷幕。在接下來的一個月里，全球范圍內(nèi)將有15支團隊參與這場農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的較量。作為由國內(nèi)最大的農(nóng)產(chǎn)品上行平臺拼多多發(fā)起的大賽，此次賽題不僅繼續(xù)聚焦于A1!種植技術(shù)，更要求參賽者發(fā)揮創(chuàng)意，以有限的預(yù)算將20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱改造成充滿智慧的“新農(nóng)田”。

參賽隊伍需要在這些集裝箱中設(shè)計并實施智慧種植方案，以生產(chǎn)生菜。最終，勝利將屬于那些能夠在保證高產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)品質(zhì)的同時，實現(xiàn)最低成本的團隊。通過這場競賽，我們期待能夠找到降低生產(chǎn)成本的方法，讓更多人享受到新鮮健康的植物工廠生菜，同時也推動智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

這是“多多農(nóng)研科技大賽”第二次在集裝箱種生菜比拼。去年，拼多多與光明母港種業(yè)創(chuàng)新區(qū)合作，聯(lián)合中國農(nóng)大、浙大兩高校，在改裝集裝箱植物工廠舉辦“無日照土壤”生菜種植賽。本屆比賽在去年基礎(chǔ)上升級難度，針對植物工廠發(fā)展難題，首次將集裝箱設(shè)計方案與建設(shè)成本納入比賽內(nèi)容。考核維度中，生菜品質(zhì)產(chǎn)量仍是重點指標(biāo)，不同的是能源消耗變?yōu)榻衲甑募b箱建設(shè)成本控制及合理性考量。大賽評審組副組長賀冬仙鼓勵有創(chuàng)新思維和跨學(xué)科研究能力的青年學(xué)者參賽，為植物工廠發(fā)展貢獻才智，以科技助力鄉(xiāng)村振興。

種一棵普通人買得起的智慧菜

春雨珍似油，過盛亦煩憂，農(nóng)業(yè)之演進乃是與自然較量之歷程。即便現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具備高效之化肥、農(nóng)藥、育種以及農(nóng)業(yè)機械等，然而氣候、地形、土壤等自然要素之束縛仍舊令其難以掙脫“靠天吃飯”之宿命。

而于設(shè)施內(nèi)展開農(nóng)事生產(chǎn)，則為農(nóng)業(yè)“改命逆天”賦予了一種可能。據(jù)公開數(shù)據(jù)表明，當(dāng)下，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積已達(dá) 4270 萬畝之巨，占全球設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的 80%以上，乃是設(shè)施農(nóng)業(yè)之首邦。只是，超出半數(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)以簡易類型為主，正處于提升質(zhì)量并轉(zhuǎn)型之關(guān)鍵階段。

多多農(nóng)研科技大賽自從 2020 年開辦后，便始終環(huán)繞設(shè)施農(nóng)業(yè)進行攻堅突破。前兩屆以云南高原溫室當(dāng)作種植場景，比試 AI 栽種草莓、番茄；自上一屆起，比賽場地升級成為集裝箱植物工廠。此種植形式乃是垂直農(nóng)業(yè)的嶄新代表之一，而相對于大棚、溫室來說，垂直農(nóng)業(yè)屬于設(shè)施農(nóng)業(yè)的“高階版本”。

然而，植物工廠于國內(nèi)迄今仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初始階段，其中一個重要原因就是“價格高”。相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，植物工廠的前期投入以及運營費用皆為不小的開銷，比如，陽光無需付費，可人造光卻并不免費。再加上各類成本，植物工廠種植的蔬果，價格通常是市面上同類型產(chǎn)品的十多倍甚至幾十倍。

“我們始終期望將比賽辦到田間地頭，深入產(chǎn)業(yè)前線，面向農(nóng)業(yè)發(fā)展中遭遇的實際痛點、難點，廣泛匯聚一線青年科學(xué)家共同攻克，利用最為前沿的農(nóng)業(yè)、生物科學(xué)等技術(shù)，探尋更多的突破性創(chuàng)新成果。”拼多多高級副總裁、首席發(fā)展官朱政覺得，往屆賽事的創(chuàng)新成果以及影響力表明此項活動能夠吸引更多農(nóng)業(yè)創(chuàng)新人才以及優(yōu)秀的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)參與到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新之中，推動農(nóng)業(yè)技術(shù)的升級和轉(zhuǎn)型。

招募通知表明，新賽季由拼多多、光明母港現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新區(qū)的運營方上海花卉園藝（集團）有限公司光明花博邨科技分公司、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)聯(lián)合舉辦，意在角逐出設(shè)計合理科學(xué)、建設(shè)迅速便捷、種植節(jié)能高效、能夠復(fù)制推廣的智能化集裝箱植物工廠方案。

依照賽制規(guī)定，初賽時期，參賽團隊需要提交包含集裝箱改裝、智慧種植等在內(nèi)的項目整體規(guī)劃，其中，硬軟件、自動化系統(tǒng)等集裝箱改裝費用的上限為 40 萬元。經(jīng)過公開選拔后，初賽得分最高的四支隊伍能夠晉級決賽，展開實際改裝與作物種植。此后，專家團隊會從集裝箱植物工廠的設(shè)計與制造、作物產(chǎn)量、生長一致性、商品化率、營養(yǎng)價值等維度展開評比。其中，經(jīng)費把控是關(guān)鍵的考核項目，評委將依據(jù)實際開銷進行梯度評分，促使選手從市場可復(fù)制性和推廣性的視角進行科研創(chuàng)新。

“光明食品集團一直秉持著專注于農(nóng)業(yè)與食品科技發(fā)展的理念，長期關(guān)注高科技農(nóng)業(yè)、未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展，期望通過比賽突破一些高科技農(nóng)業(yè)的技術(shù)瓶頸。這項挑戰(zhàn)需要長期積累和集體智慧，所以我們盼望吸引具備交叉學(xué)科背景的頂尖科技團隊，匯集人工智能、作物科學(xué)、設(shè)施園藝等領(lǐng)域的專業(yè)知識，探索解決垂直農(nóng)業(yè)中可能碰到的痛點與難點，共同推進垂直農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進程。”上海花卉園藝（集團）有限公司總裁諸偉琦指出，“我們希望通過比賽，讓大家更加注重實際運營，創(chuàng)造出可持續(xù)復(fù)制和推廣的集裝箱植物工廠方案，更有益于中國未來垂直農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”

農(nóng)研賽事長尾效應(yīng)持續(xù)釋放

自2020年首次開賽以來，多多農(nóng)研科技大賽已走出10余支成績優(yōu)異的科研隊伍，并將農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的種子撒進了很多青年學(xué)者的心里。

在上屆比賽中帶領(lǐng)團隊奪得第三名的上海交通大學(xué)博導(dǎo)鮑華教授擁有深厚的工科背景，對植物工廠密切使用的裝備技術(shù)等研究頗深，但在參賽前沒有種過菜。

“比賽讓我發(fā)覺自己所擁有的專業(yè)理論知識與實操經(jīng)驗?zāi)軌驗橹腔坜r(nóng)業(yè)賦予能量，這使我感到格外欣慰和興奮。”鮑華稱，賽后，團隊持續(xù)鉆研比賽所用方案的可操作性與可實現(xiàn)性，不但發(fā)表了 2 篇有關(guān)的學(xué)術(shù)論文，當(dāng)下還在嘗試一種有望推向市場、造福大眾的智能植物栽培架模型。不僅如此，鮑華還決定把農(nóng)-工交叉當(dāng)作其未來學(xué)術(shù)研究的重點方向。

比賽的完結(jié)也是新一輪研究的起點。“比賽讓我們重新了解了植物工廠軟硬件技術(shù)、環(huán)境調(diào)控技術(shù)、智能化技術(shù)等方面的繁雜性，發(fā)現(xiàn)了更多值得探究的問題。”何立中博士在去年帶領(lǐng)上海農(nóng)科院隊榮獲大賽冠軍。以此為契機，上海農(nóng)科院整合院內(nèi)相關(guān)團隊和資源，構(gòu)建了垂直農(nóng)場創(chuàng)新研究平臺，目前開展了一些綠葉菜、草莓、大麥草以及西紅花等中藥材的植物工廠栽培技術(shù)研究。

身為“企業(yè)隊”的代表，曾兩次參與比賽的北京極星農(nóng)業(yè)創(chuàng)始人徐丹把比賽中積累的部分經(jīng)驗運用在了實際生產(chǎn)里。比如，該團隊提出的動態(tài)密度策略，一直被應(yīng)用于公司基地的實際生產(chǎn)中。在此期間，他們不斷探尋生菜各個生長階段最為適宜的種植密度，以實現(xiàn)產(chǎn)量、能耗和品質(zhì)之間的最優(yōu)平衡。“我們將這套動態(tài)密度調(diào)整的水培系統(tǒng)進行了對外展示和示范推廣，收到了來自同行和農(nóng)戶的良好反饋。”徐丹說道。

迄今為止，諸多多多農(nóng)研科技大賽的賽事成果已被寫成論文或進入專利實審受理階段，所涉范圍包括植物工廠環(huán)境優(yōu)化技術(shù)與調(diào)控方法、營養(yǎng)液配方動態(tài)調(diào)整技術(shù)等。與此同時，諸如基于日累積光照量的植物補光方法、通過增加空氣流動降低生菜燒邊癥狀發(fā)生率的方法、番茄產(chǎn)量預(yù)測模型等一系列于比賽過程中形成的創(chuàng)新種植技術(shù)，經(jīng)賽后實踐論證后也已開始投入運用或推廣至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線。此外，還有團隊在比賽進程中看到“技術(shù)產(chǎn)品化”的情景和廣闊的市場前景，由此開啟了將科研成果應(yīng)用于田間地頭的創(chuàng)業(yè)征程。

農(nóng)業(yè)乃是拼多多的初心。去年，拼多多連續(xù)第二年研發(fā)投入突破 100 億元，其中，農(nóng)研投入是重要組成部分之一。對此，拼多多集團執(zhí)行董事、聯(lián)席首席執(zhí)行官趙佳臻表示：“今年，我們將進一步加大對農(nóng)研賽事、農(nóng)云行動等農(nóng)業(yè)重點項目的投入，繼續(xù)助力各地打造更具韌性的數(shù)字化農(nóng)產(chǎn)帶，推動鄉(xiāng)村振興并促進農(nóng)民增收。”