第五屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽啟幕：破解草莓植物工廠痛點(diǎn) 助力設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

與青年同行，共創(chuàng)數(shù)字新農(nóng)業(yè)。近日，第五屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽啟動(dòng)暨植物工廠落成儀式在上海農(nóng)業(yè)科創(chuàng)谷舉行。

本屆賽事由拼多多、上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、上海農(nóng)業(yè)科創(chuàng)谷主辦，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)聯(lián)合主辦，吸引了全球46支團(tuán)隊(duì)、超300人報(bào)名參賽。最終，有4支隊(duì)伍從22支進(jìn)到初賽的隊(duì)伍中脫穎而出，晉級(jí)決賽。目前，植物工廠完成設(shè)計(jì)建設(shè)、設(shè)備調(diào)試和測(cè)試種植。

伴隨決賽啟幕，來自北京的賽博農(nóng)人團(tuán)隊(duì)、上海的莓立方團(tuán)隊(duì)和歐普智莓團(tuán)隊(duì)、浙江的擬生態(tài)團(tuán)隊(duì)，將在未來6個(gè)月，通過遠(yuǎn)程管控草莓生長(zhǎng)環(huán)境，在各自的“賽博農(nóng)場(chǎng)”里展開最終輪的草莓種植較量。

▲上海現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)李關(guān)德（左一），中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)社會(huì)服務(wù)處處長(zhǎng)兼新農(nóng)村發(fā)展研究院常務(wù)副院長(zhǎng)杜金昆（左二），上海市奉賢區(qū)人民政府副區(qū)長(zhǎng)李慧（左三），農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對(duì)外經(jīng)濟(jì)合作中心副主任馬志剛（左四），上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會(huì)二級(jí)巡視員、總經(jīng)濟(jì)師劉剛（右四），上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng)趙志輝（右三），聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織駐華代表處項(xiàng)目官員王虹月（右二）等出席了本屆賽事決賽啟幕活動(dòng)。陸云波丨攝

這是拼多多連續(xù)第五屆舉辦“多多農(nóng)研科技大賽”，也是時(shí)隔三屆重新聚焦草莓栽培。與首屆賽事在高原溫室的場(chǎng)景下栽培草莓不同，本屆賽事要求團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)、建設(shè)50平方米的植物工廠，并依托該設(shè)施探索“高品質(zhì)、高產(chǎn)量、低成本、低能耗”的國(guó)產(chǎn)草莓栽培方案。

“‘多多農(nóng)研科技大賽’舉辦至今，已從一場(chǎng)行業(yè)競(jìng)技賽事，成長(zhǎng)為上海乃至全國(guó)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化的試驗(yàn)田、青年農(nóng)科人才成長(zhǎng)的孵化器。”在啟動(dòng)儀式現(xiàn)場(chǎng)，上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會(huì)二級(jí)巡視員、總經(jīng)濟(jì)師劉剛指出，“希望‘多多農(nóng)研科技大賽’以賽促研、以賽促產(chǎn)，持續(xù)將大賽打造成農(nóng)業(yè)科創(chuàng)賽事的標(biāo)桿品牌和創(chuàng)新平臺(tái)，吸引更多青年才俊參與農(nóng)業(yè)科創(chuàng)、投身鄉(xiāng)村全面振興，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展貢獻(xiàn)更多的智慧與力量。”

升級(jí)之戰(zhàn) 各出妙招

從2020年至今，“多多農(nóng)研科技大賽”已步入第六個(gè)年頭，一路從首屆草莓溫室中AI算法與農(nóng)藝深度融合的關(guān)鍵探索，到櫻桃番茄AI種植的品質(zhì)與產(chǎn)量協(xié)同提升比拼，再到集裝箱植物工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、能源利用效率提升等，在多個(gè)維度展開了扎實(shí)的實(shí)踐。

第五屆賽事，在技術(shù)難度、產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向和成果轉(zhuǎn)化等方面的挑戰(zhàn)較往屆全面升級(jí)，4支決賽隊(duì)伍迎來升級(jí)之戰(zhàn)。有多次參賽的隊(duì)員表示，“上一屆植物工廠種生菜僅涉及營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，而草莓需要精準(zhǔn)調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的平衡，這是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵”。

為助力各參賽團(tuán)隊(duì)攻克技術(shù)難關(guān)，本屆賽事的核心技術(shù)主辦方上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院將全程為決賽隊(duì)伍“保駕護(hù)航”。該院在草莓植物工廠種植領(lǐng)域積累了豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，成功構(gòu)建了草莓香氣品質(zhì)定向調(diào)控的“光配方數(shù)據(jù)庫(kù)”。通過精準(zhǔn)環(huán)境控制與裝備創(chuàng)新，該技術(shù)體系可顯著降低植物工廠的能耗強(qiáng)度。賽事期間，該院相關(guān)專家將全程跟進(jìn)比賽進(jìn)程，隨時(shí)響應(yīng)各團(tuán)隊(duì)的技術(shù)需求，提供及時(shí)、專業(yè)的技術(shù)支持。

能耗是制約植物工廠所種草莓能否端上大眾餐桌的另一瓶頸。其中，人工照明又長(zhǎng)期占據(jù)能耗的大頭。

▲ 4支決賽隊(duì)伍各自設(shè)計(jì)、建造了50平方米的草莓植物工廠。陸云波

本屆賽事亮點(diǎn)之一，就是加入光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)。它不僅可以將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，降低運(yùn)營(yíng)能耗，還可以充當(dāng)備用電源，通過自動(dòng)切換市電和儲(chǔ)能電，提升植物工廠運(yùn)行的穩(wěn)定性。

目前，有3支團(tuán)隊(duì)不約而同選擇在植物工廠頂部加裝太陽能光伏板。以照明技術(shù)研究見長(zhǎng)的歐普智莓團(tuán)隊(duì)，以及連續(xù)五屆參賽的“老將”賽博農(nóng)人團(tuán)隊(duì)，都選擇讓光伏板與水平方向保持一個(gè)小角度傾斜，以最大限度吸收陽光、提升儲(chǔ)能效率。

▲擬生態(tài)團(tuán)隊(duì)選擇淺液流草莓種植方式，搭配極致的環(huán)控?fù)Q取極致的口感。陸云波丨攝

除了在電能上借助光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)“開源”，以降低總能耗，各個(gè)團(tuán)隊(duì)還深耕智能管控系統(tǒng)，通過對(duì)光、溫、水、氣、肥等草莓栽培條件的“精打細(xì)算”，持續(xù)實(shí)現(xiàn)能耗“節(jié)流”目標(biāo)。

由上海交通大學(xué)領(lǐng)銜的莓立方團(tuán)隊(duì)，在植物工廠能耗控制方面，一直有著自己獨(dú)到的技術(shù)思路。團(tuán)隊(duì)在植物工廠內(nèi)壁和草莓栽培架的關(guān)鍵位置，全面鋪設(shè)了升級(jí)版反光膜，專門用于“打撈”易失的側(cè)向光與邊緣光。這個(gè)方案“獨(dú)樹一幟”，目的就是讓每一束光都“物盡其用”。試種階段的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：反光膜正常啟用后，草莓冠層有效光子量（PPFD，光合作用光子通量密度）提升了約15個(gè)百分點(diǎn)。

▲試種結(jié)束后，莓立方團(tuán)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)賀世偉記錄草莓果徑，以優(yōu)化決賽正式種植階段方案。陸云波丨攝

背靠歐普照明的歐普智莓團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮隊(duì)伍優(yōu)勢(shì)，采用了智能集電集控系統(tǒng)，將植物工廠內(nèi)400多盞LED燈的獨(dú)立小電源整合為一個(gè)直流供電的大電源，置于植物工廠外集中管理。這種方式替代了傳統(tǒng)分布式電源控制照明，既提高了電能轉(zhuǎn)換效率，也降低了植物工廠能耗。賽博農(nóng)人團(tuán)隊(duì)則延用了上屆賽事的冷源接入、冷凝水回收等多源節(jié)能調(diào)控技術(shù)，不同的是，今年在優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，使用了二次回風(fēng)模式，為的就是在節(jié)能這條路上再進(jìn)一步。

節(jié)能的同時(shí)還要保證高產(chǎn)高質(zhì)。與其他團(tuán)隊(duì)選擇基質(zhì)栽培草莓的做法不同，由浙江企業(yè)塔金麥牽頭的擬生態(tài)團(tuán)隊(duì)本次比賽提出了淺液流草莓種植計(jì)劃——他們引入公司自主研發(fā)的淺液流栽培專用槽和種植設(shè)備，使得植物工廠空間利用率大幅提升，計(jì)劃在最終種植輪放置192條種植槽，種植草莓4600株，預(yù)估草莓總產(chǎn)量可達(dá)3800斤。

比起追求極致的產(chǎn)量，賽博農(nóng)人團(tuán)隊(duì)今年更大的目標(biāo)是精控品質(zhì)，計(jì)劃每序花僅保留3個(gè)果實(shí)進(jìn)行采摘，每序花的果子總重控制在100克左右，確保每顆草莓重量均達(dá)到30克以上。而莓立方團(tuán)隊(duì)的“硬目標(biāo)”更加全面：每公斤草莓耗電控制在30度以內(nèi)，單株產(chǎn)量超0.4公斤，甜度穩(wěn)定在12度以上。

“我們與‘多多農(nóng)研科技大賽’有共同的關(guān)注交集和共同內(nèi)容。通過大賽，不僅能看到國(guó)產(chǎn)化植物工廠的最新技術(shù)探索和嘗試，也看能到產(chǎn)學(xué)研深度融合推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的典型實(shí)踐。”在啟動(dòng)儀式上，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對(duì)外經(jīng)濟(jì)合作中心副主任馬志剛表示，“我們深深感受到了各參賽團(tuán)隊(duì)在植物工廠市場(chǎng)化應(yīng)用方面的諸多創(chuàng)新思考，充分彰顯了大賽非凡的價(jià)值和意義。”

產(chǎn)學(xué)研聚力，破解草莓植物工廠商業(yè)化之困

時(shí)隔三屆，草莓栽培再次成為“多多農(nóng)研科技大賽”的比賽內(nèi)容，但內(nèi)涵有了顯著改變：首屆賽事依托自然光照溫室，側(cè)重對(duì)比AI與傳統(tǒng)種植的產(chǎn)量差異，重在驗(yàn)證技術(shù)可行性；本屆賽事在占地面積50平方米的植物工廠種植草莓，要求參賽團(tuán)隊(duì)綜合考量成本與產(chǎn)出，更貼近真實(shí)產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景。

“這意味著賽事從第一屆驗(yàn)證‘AI能不能種出草莓’的技術(shù)探索，升級(jí)到了‘植物工廠草莓栽培商業(yè)化、可復(fù)制、可盈利方案’的產(chǎn)業(yè)攻堅(jiān)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有里程碑價(jià)值。”大賽評(píng)委，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師賀冬仙認(rèn)為，這是一次“從無到有”向“從有到優(yōu)”的邁進(jìn)。

這場(chǎng)產(chǎn)業(yè)攻堅(jiān)的落地，恰好與上海農(nóng)業(yè)科創(chuàng)谷的定位不謀而合。奉賢區(qū)是上海鄉(xiāng)村全面振興的主戰(zhàn)場(chǎng)，市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會(huì)、市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、奉賢區(qū)人民政府和市農(nóng)業(yè)科學(xué)院合力打造的上海農(nóng)業(yè)科創(chuàng)谷，聚焦“科技+服務(wù)”，旨在以國(guó)際最高標(biāo)準(zhǔn)全力建設(shè)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新策源地、農(nóng)業(yè)新品種研發(fā)培育地、農(nóng)業(yè)科創(chuàng)企業(yè)總部集聚地。

在這片農(nóng)業(yè)科創(chuàng)熱土上，上海市奉賢區(qū)人民政府副區(qū)長(zhǎng)李慧指出，“農(nóng)業(yè)的未來關(guān)鍵在于科技，科技的活力關(guān)鍵在于創(chuàng)新，創(chuàng)新的落地關(guān)鍵在于場(chǎng)景。‘多多農(nóng)研科技大賽’正是這樣一個(gè)鏈接前沿科技與田間地頭，鏈接年輕創(chuàng)新力量與農(nóng)業(yè)痛點(diǎn)的平臺(tái)。”

全新升級(jí)后的賽事對(duì)參賽團(tuán)隊(duì)提出的首要挑戰(zhàn)，就是跨界協(xié)作能力。從零開始，“手搓”一個(gè)草莓栽培植物工廠，是一場(chǎng)農(nóng)業(yè)、人工智能、機(jī)械、建造等多領(lǐng)域的合奏。

▲歐普智莓團(tuán)隊(duì)成員在植物工廠內(nèi)，利用植物光照分析儀采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)。陸云波丨攝

“本屆大賽既有深耕垂直農(nóng)業(yè)領(lǐng)域多年的行業(yè)先鋒，也有跨學(xué)科融合的青年科創(chuàng)力量，既有扎根產(chǎn)業(yè)一線的實(shí)踐團(tuán)隊(duì)，也有專注前沿技術(shù)攻關(guān)的科研隊(duì)伍。”劉剛認(rèn)為，大賽為破解設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)瓶頸、推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合提供了大量鮮活樣本。組隊(duì)情況也將產(chǎn)學(xué)研融合的趨勢(shì)展露無余：進(jìn)入初賽的22支隊(duì)伍中，一半以上為企業(yè)牽頭或獨(dú)家報(bào)名參賽，三分之一以上由3家及以上單位聯(lián)合組隊(duì)；進(jìn)入決賽的4支隊(duì)伍，企業(yè)主導(dǎo)或參與的數(shù)量更是達(dá)到3支。

“本屆賽事決賽的啟動(dòng)，既是一場(chǎng)農(nóng)研探索巔峰對(duì)決的開啟，更是一次推動(dòng)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的全新出發(fā)。”中國(guó)工程院院士，國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任、首席專家，大賽評(píng)審組組長(zhǎng)趙春江表示，“希望通過本屆賽事涌現(xiàn)出更多農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的優(yōu)秀人才與突破性的成果，為我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)設(shè)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新的活力，為農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)更多的智慧與力量。”

“‘多多農(nóng)研科技大賽’是一個(gè)鼓勵(lì)創(chuàng)新、激發(fā)潛能的舞臺(tái)，隨著越來越多的人開始關(guān)注農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，大賽成了推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要平臺(tái)。”拼多多相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“我們希望通過大賽，鼓勵(lì)更多青年科學(xué)家投身農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，打破行業(yè)壁壘，利用技術(shù)專長(zhǎng)，跨界賦能，為農(nóng)業(yè)注入新活力。”

▲連續(xù)五屆參賽的“老將”賽博農(nóng)人團(tuán)隊(duì)，今年希望超越過去的自己。陸云波丨攝

今年中央一號(hào)文件強(qiáng)調(diào)，要提升農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新效能，因地制宜發(fā)展農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力，促進(jìn)人工智能與農(nóng)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，拓展無人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人等應(yīng)用場(chǎng)景。

作為以農(nóng)業(yè)為底色的電商平臺(tái)，拼多多始終積極推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與科技創(chuàng)新，助力鄉(xiāng)村全面振興跑出“加速度”。2025年，平臺(tái)推出“千億扶持”計(jì)劃，相繼落地“多多好特產(chǎn)”“西進(jìn)行動(dòng)”“免費(fèi)送貨入村”等項(xiàng)目，讓農(nóng)產(chǎn)品出山路更寬，好貨進(jìn)村門檻更低。在農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域，“千億扶持”持續(xù)加大科創(chuàng)投入，通過牽頭舉辦第五屆“多多農(nóng)研科技大賽”等高水平賽事，探索新模式、新技術(shù)，為強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)配置技術(shù)和人才“雙引擎”。

每一座植物工廠，都藏著對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)未來的想象與探索。哪支隊(duì)伍的技術(shù)方案，能在6個(gè)月后結(jié)出最甜的“果”？草莓會(huì)給出答案。