9月20日，2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”决赛在上海正式启幕。
作为推动农业新质生产力发展的重要行业举措，拼多多自2020年起牵头举办“多多农研科技大赛”，迄今已来到第四届。而在今年，是拼多多连续第二年携手光明食品集团，联合中国农业大学、浙江大学，在去年开展集装箱植物工厂种植比拼的基础上，将植物工厂设计、改造的主动权交给参赛队伍，探索这一设施农业“高阶版本”蕴含的更多可能性。
据悉，自今年3月底开启招募以来，第四届“多多农研科技大赛”吸引了16支参赛队伍、142名来自不同学科背景的国内外青年专家同台竞技。最终，赛博农人队、上海农科院队、墨泉队、叶菜侠队、绿叶先锋队、室墨司源队成功闯入决赛。在过去40多天里，以上6支队伍已完成集装箱改建环节的较量，接下来将进入核心环节AI种植的比试。
“植物工厂是农业数字化的前沿板块，也是近年来农业高新技术成果落地应用的活跃领域。”中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家赵春江表示，大赛汇集了全球青年农业创新人才和高成长性农业科技企业，能够促进农业前沿技术交流和创新，并推动一系列科研成果应用与推广，为农民增收、产业发展带来新动力。
创新成果涌现，挑战集装箱种植难点
“采用可移动垂直吊挂栽培架，能充分利用集装箱内70厘米的过道，提升实际种植面积”。“通过高速流动的液体将植物灯产生的废热导入集成管道，可以实现冬夏反向调温，降低能耗”。“采用五面保温、双面彩钢卷板和高效制冷机组合，预计综合能耗能够降低25%”……本次大赛期间涌现出来的创新成果，让集装箱种植这个垂直农业赛道的天花板，成为参赛团队展示创意与落地的舞台。
以比赛现场墨泉队带来的创新机械为例，这是一个长5米、高度超过2.4米的巨型装置，至少4组半径约30厘米的滑轮组拉动铰链，带着逾两米长的食品级不锈钢种植槽缓慢旋转，“张牙舞爪”的外形使其一出场就吸引全场目光。
据悉，此类欧美技术风格的旋转式种植架在国内并不常见，研究植物工厂多年的中国农业大学教授、本次赛事评委之一贺冬仙坦言，“这支队伍的特色在于中西方融合技术的创新”。
这套装置中，大到架构设计，小到滑轮组件，都凝聚了队员的巧思。“在空间利用率、气候一致性、采摘便捷度等方面，旋转式栽培架有自己的优势。”墨泉队表示，由于饮食习惯及经济发展的差异，欧美植物工厂的设计理念与国内流行的日本流派，差异很大。“国内植物工厂团队散在全国各地，通过大赛，大家聚在一起，背靠背交流，很有意义。我们把在加拿大学习、创业期间积累的想法、创意带回国，带到大赛上，算是抛砖引玉。”
为了探索植物工厂产业发展攻坚克难，上海农科院队的方案则更大胆。该团队落地了一套总共6层的可移动式垂直吊挂栽培架。从植株的育苗期到成长期，这些架子逐渐展开，可为每架生菜留出20厘米的生长间距，整个空间至多种植1600余株生菜，是目前6支队伍中种植数量最“激进”的方案。
硬件改造之外，11名队员人均博士、依托国家农业智能装备工程技术研究中心和北京市农业技术推广站联合组建的绿叶先锋队在多环节均进行了创新。在改造环节，他们取消了集装箱内的独立设备间，将种植面积提升至87.9%；在种植环节，当手机已成为如今的新农具，他们决定利用箱内的摄像头开启集装箱种菜直播。
“通过直播，可以实时展示箱子内的前沿农业技术，其间，我们会解答网友的即时提问、科普农业知识，培养公众对农业的兴趣和支持。”绿叶先锋队执行负责人说，“看一棵菜慢慢长大，这本身也是治愈心灵的过程。”
多次参赛并斩获佳绩的赛博农人队继续坚持“对话植物、高效生产”的理念，通过监测集装箱内二氧化碳与水的消耗量判断整个环境是否适合植物生长，同时借助机器视觉辅助判断植株是否健康，并据此进行环境调控。本次大赛上，又嵌入更多创新环境技术。比如为实现高产、质优、降本，他们将空调内嵌于集装箱壁，并接入外界冷源系统。当室外温度低于室内5度及以上，系统将自动引入外界冷源进行降温，从而减少空调负荷，降低能耗。
以上海交通大学师生为核心的室墨司源队，在能耗智能管控方面展现出突出优势，想要在未来“能够打造一个让任何希望利用植物工厂技术种植蔬果的团队都能高效操作的开源平台”。
还有首次参赛就闯入决赛的叶菜侠队。该团队来自“中国蔬菜之乡”寿光所在的山东潍坊，是“产业派”团队代表。据介绍，公司2020年成立以来，专注于沙拉菜、中国菜、中草药材、合成生物等绿叶草本类作物标准化生产工艺研究，目前已经在日本、韩国、阿鲁巴、泰国等国家和地区落地植物工厂模式。
基于过往积累，该团队仅耗时8天就完成了集装箱改建的硬件交付，是速度最快的团队。不同于“学院派”从最大化提升产量的切入视角，叶菜侠队更看重对植物和种植者的友好度。例如，他们为每个种植单元安装了遮光帘，配备了专属的空调风管，让作物拥有“五星级”的居住体验；又如，在其他团队极力简化设备仓做大种植仓时，他们却设计了工具丰富，且全部标签化处理的设备间，希望种植小白也能无障碍操作。
融合AI技术特色，带动农业科技研究纵深发展
值得注意的是，本次“多多农研科技大赛”中，每支入围决赛的队伍都有自己的AI技术特色，“一键种菜”的科技梦想正在照进现实。
与靠天吃饭的传统农业不同，集装箱植物工厂不仅不受天气影响，还拥有一套“智慧大脑”，操作人员动动手指，就能完成整个空间内的浇水、施肥、调光、补温等工作。
在墨泉队，只需用手机轻触屏幕上的几个按键，不同灯光和栽培架转速下生菜的生长状态就得以直观展示出来；绿叶先锋队则采用大模型和小模型的组合，实时监控集装箱内各项环境指标，并给出调整方案。
新时代背景下，保障农产品供给安全，不仅需要培育良种良田，更需要创新良法良机。其中，良法是先进的种植技术、管理方法等，而良机则是现代化农业机械设备和智能化农业科技装备等。想要实现农业大国向农业强国的华丽转变，智能装备一定是主力军。而在智能装备的基础上，利用AI技术颠覆传统的农业生产方式，植物工厂是最具颠覆性的重要体现，也是生产力向新突破的典型范本。
在出席9月21日上午举行的青年科学家沙龙时，上海市农业农村委员会科技处处长徐杰也表示，植物工厂是上海市重点布局的农业科技新赛道之一，需要综合运用机械、AI、生物等学科交叉技术，开展协同创新，并推动高校、科技机构与企业的深度合作，加快实现产业化应用。
多多农研科技大赛始终围绕良法良机不断展开前瞻性的创新与尝试。从上一届开始，比赛场景从玻璃温室升级为集装箱植物工厂，对垂直农业和智能装备进行探索。赛事合作伙伴光明食品集团的加入也预示着平台经济与实体经济从线上线下的产销对接开始向农业科技研究领域纵深发展。
“光明与拼多多合作举办挑战赛，就是要把农业科研与产业打通，把实验室与市场打通，通过农研竞赛搭建舞台，创建产学研合作平台，吸引汇集更多优秀科研团队和科创企业投身科技农业。”光明食品集团总经济师邵黎明表示，“要鼓励创新，让青年科学家在比拼的氛围中，大胆想、大胆做，把新的理念和思路都体现出来，在不同的方法路径上碰撞出灵感的火花。”
“青年人才的创新思维、科技能力和科研精神对于农业新质生产力的发展至关重要。”拼多多集团高级副总裁、首席发展官朱政表示，多多农研科技大赛致力于探索具有前瞻性的农业发展新路径。“我们希望鼓励越来越多的青年科学家投身到农业领域，打破行业壁垒，利用技术专长，跨界赋能，为农业注入新活力。”
