今年“多多农研科技大赛”将搬进集装箱

一棵生菜通常35天左右就能从种子长大成熟，图中的生菜品种为“优雅” 中科院植物研究所联手福建三安集团成立的中科三安将为赛事提供集装箱植物工厂等硬件设施的支持 在上海光明母港垂直农业研究中心，一个个陈列的集装箱看着平平无奇，但进入其中，却别有洞天。这是一个小型生菜生产车间。种植架被划分为三或四层，每层都装有种植托盘。这里没有日照与土壤，却将成为更高产量、更好品质生菜的出品地。

这是拼多多第三届“多多农研科技大赛”的比赛场地，9日，比赛已开启全球招募。终，决赛团队种植的优质生菜将上线拼多多平台进行销售，广大消费者可拼单购买这些植物工厂生产的“赛博生菜”。同时，大赛还会邀请消费者体验试吃，他们的感官测评和反馈也将作为评比“AI菜王”的参考指标之一。

农研大赛已是第三届

智慧农业成命题

集装箱式垂直农业代表着一种高质量、现代化的农业生产方式，早由美国哥伦比亚大学教授迪克逊·德斯帕米尔提出。他希望在由玻璃和钢筋组成的光线充足的建筑物里生产人类所需的食物，破解农业生产受资源制约的难题。

“我国智慧农业发展水平与发达国家相比还有差距，尤其是农业传感器、农业模型和核心算法、智能农机装备等核心关键技术需要我们创新和发展。”本次大赛评审组副组长、中国农业大学水利与土木工程学院教授贺冬仙认为，“多多农研科技大赛”正在这些方面发起探索。

以光照为例，植物在不同生长阶段需要不同的光照环境。如何配制合适的“配方光”，实现高效高品质的生产是本次一大看点。除了光外，温、水、肥、气也是本次挑战赛考核的核心要素点。

据了解，本次大赛的比拼项目是“水果生菜”，评比维度包括产量、品质、算法策略、能耗成本及商业价值五方面。目前，比赛已开启全球招募，即日起至8月26日，选手们可通过大赛网站在线报名。按照规则，赛程包括初赛与决赛两个部分。前期，组委会将海选15支满足条件的团队参加初赛，评估他们方案的科学性与可行性，得分高的4支队伍进入决赛，开展实际种植。此后，专家团队将参考专业检测报告对营养价值及综合品质展开评审，同时，作物产量、资源消耗成本也是重要的考评项目。

AI如何种植？

种植成果优于传统农业

人机对抗，比赛种植传统农作物，谁能赢？不少人认为，科学技术对抗人工经验，机器能力比拼人的眼和手，在一块固定大小的温室地盘中，胜败难论。“种草莓三分靠技术、七分靠管理。在真正种植过程中，用肥、用水、温度控制，以及在结果密度上，都需要不小的调整，这些都需要长期的经验作为支撑。”此前在第一届比赛中，比的是种草莓，圣野浆果富民队带头人、管理草莓种植面积超过6000亩的马廷东表示，“就目前的成本和技术成熟度来看，种草莓这事儿，还是人工更胜一筹。”

但是几个月的比赛下来，顶尖农人们意识到了农业数据化的重要性——当顶尖农人队在田间浇水、施肥时，旁边的AI组只需要对模型和反馈参数进行调整，温室的通风窗、施肥系统会进行自动调整，实现了“一身轻松搞农业”。

AI有何能力？比如当时，种植草莓的4个独立的AI温室里，应用了荷兰骑士集团的智能化环境控制计算机及水肥一体化系统，其集成超过50套传感器，可实时读取温湿度、光照强度值、二氧化碳浓度等45条生产环境参数，并根据预设条件对超过30条灌溉、通风参数进行自动化控制。

还有，林森、郑建峰两位博士队长，则尝试运用超过9种算法，把人工智能技术、专家经验、模型系统进行融合，建成一套标准化的草莓种植智慧决策系统。“像植物生长状态识别、病虫害预警等已得到验证的技术，这次我们也应用到了昆明的草莓种植中。”林森指着比赛温室内的小型摄像头说，通过图像扫描识别的方式，可以判定植物生长状态以及是否有病虫害，并由AI进行智能管理。

更有甚者，荷兰一支队伍的队员，当时因为疫情原因一直未能回国，但他和团队通过算法，在万里之外控制着赛场上草莓的生长。

终，青年科学家们利用作物生长模型、卷积算法等AI技术将草莓产量提升至高出农人组196.32%。

在第二届比赛中，各个队伍也同样开发了完整的种植系统，比如智茄队开发了“智慧番茄数字管控云平台”、喜柿队开发了“新型轻简温室二氧化碳加富技术”、番茄快长团队开发了“病害管理系统”。其中，“番茄快长”团队设计的一套“人机融合智能”算法，会根据传感器的“阅读”情况做出“如何让番茄们过得更开心”的决策。对此，控制人可以同意，也可以拒绝。但只要他做出决策，番茄和算法都会尽可能按照他的设想成长。

在终的结果上，番茄快长团队的产量与同期荷兰温室种植小番茄的巅峰产量一致。喜柿队种植的番茄果实营养品质显著高于传统栽培番茄。其中，番茄果实维生素C含量高于传统栽培番茄 80.8%;番茄红素含量高于传统栽培番茄114%;氨基酸含量高于传统栽培番茄72.5%。也就是说，AI种出的草莓又多又有营养。

AI种植不是杀鸡用牛刀

而是已经商业化运营

目前，第一届中有两支决赛优胜的参赛队伍开始探索商业化运营，将科研成果应用在更广袤的田间地头，帮助中小种植者提升效益。

“我们云南本土批发市场上，草莓的价格大约仅有华东市场的1/3，这其中虽然有物流的原因，但更多症结是在种植出的草莓商品化率不高。”此前，来自云南本土的智多莓队队长程飚曾表示。

而如今，“智多莓”开发的AI种植系统已经帮助当地农户实实在在地提高商品化率。2020年10月31日起，智多莓队向昆明市滇池西岸的100余户草莓种植户提供AI种植支持服务。作为首批用户，滇池西岸古莲村的老张抱着试试看的心态，将自家的2亩草莓接入了智多莓在云南的数字农业工作站，每株草莓一年付0.3元的服务费。他算了笔账，从2020年10月到2021年五一种植季结束，自家的 2亩草莓地比去年多赚了三四万元，而且还节省了将近4000元的肥料成本。

实际上，在这些参赛队员中，有很多就是“农二代”，可以看到，他们参赛为的不是在实验室中培育这一次试验品，而是要推广到日常的农业生产中去。“我之所以会从事农业研究，是因为从小见惯了大人用双手在黄土里刨挖生活，以高强度的劳动换来仅仅温饱的生活。”喜柿队队长、浙江大学博士生朱常安长在农村，传统的劳动方式给他留下了深刻的印记。“我希望能在提高农业生产效率方面贡献自己的一点力量。”

中国工程院院士、评审组组长赵春江表示，在此前的农研大赛上，我们欣喜地看到了诸多青年农业科学家们扎根在田间地头，从算法、生产模型、种植实践等角度进行了很多具有前瞻性的创新与尝试，形成一批实用性强的技术方案。“我们应把握时代机遇，坚持科技自主自强，围绕智慧农业所涉及的核心关键技术，下力气攻关，努力实现自主可控，提高国产核心技术产品的市场竞争力，为农业现代化发展提供有力支撑。”

文/本报记者 温婧

摄影/莫斯提

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