刚刚过去的夏天，无论你是生活在南方还是北方，应该都能感受到反常气候对生活的影响，一句调侃的“北京上海化，深圳印度化”，就生动呈现了北方潮湿和南方高温的症候。
更日常的，是气候对老百姓菜篮子的影响。上海一斤超过6块3的黄瓜上了热搜，高温多雨带来的“上蒸下泡”使得大量蔬菜成了“刺客”。
极端天气不仅影响蔬菜生产，也影响收获、仓储和物流。随着秋天到来，菜价逐渐回落，但冬小麦和水稻的产量依然面临挑战。靠天吃饭的农业，需要相应地做出调整，走气候适应的道路。在世界范围内，利用科技和创新，改善农业、保护粮食安全，都是一个亟需探索的领域。
眼下，就有这样一群高学历的年轻人，在上海崇明光明花博邨的一个个集装箱里，做着农业试验：植物工厂。这是2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”的决赛现场，六支来自全国的高精尖决赛队伍汇聚于此，较量AI种植水平。
植物工厂指的是利用环境自动控制、电子技术、生物技术和新材料等进行植物周年连续生产的系统。上世纪40年代以来，植物工厂从欧美起步，到本世纪初已经实现快速发展。在中国，2004年，浙江丽水农科院与国防科技大学合作建成第一座植物工厂，越来越多的年轻人才和资本进入植物工厂赛道，帮助农业生产摆脱“靠天吃饭”的“魔咒”。
高效、高产、高质种植……虽然植物工厂的前景可期，但其技术难点大，维护成本高，商业化卡点明显，对于普通人而言，植物工厂生产的蔬菜依然是贵的，而对科技农业的文化观念的塑造，也是一个漫长的过程。这场蔬菜”保卫战”，并不好打。
要种菜，先“搭房”
很多人提起植物工厂，就会想到农业赛道，实际上，这背后是一个复杂的工业化过程。
正如中国农业大学水利与土木工程学院教授、博士生导师贺冬仙介绍，多多农研科技大赛的背后，除了设施农业工程学科国内排名第一的中国农大，还有保障上海菜篮子、肉案子、米袋子的光明集团，和销售链上的新电商平台拼多多，“三家组合在一起，把产量更高、品质更好，但是成本更低的工业化生产模式带到广大消费者那里，这是我们的理念。”
工业化的期待，决定了六支决赛队伍面前的第一件事，不是种菜，而是搭建种菜的“房子”。相比较农田种植，如何在封闭空间以更低的能耗、更短的生长周期，种植出产量更高、品质更好的蔬菜，是植物工厂的要义。这其中，封闭空间的设计显得至关重要。
今年大赛的亮点就是团队改造集装箱，光明集团将来自于2021年花博会的集装箱再利用，交给比赛团队们“旧物改造”。
有人走“科幻风”，90后秦楚汉率领的墨泉团队，由一群海归组成。他们专注于深度集成AI和算法种植的旋转式无土栽培技术，这一技术在欧美属于主流。年轻学子们将先进技术带回国内，进行在地尝试。从外观上看，墨泉队改建的集装箱植物工厂机械感十足。最吸引人的要数栽培架的旋转设计，其引入工业化和汽车理念，提高空间利用率，保证气候一致性，也便于蔬菜的采摘。
墨泉队集装箱内景照片/摄影 李傲
而相对于旋转式栽培架，层架式的设计风格在国内更常见，发展也更加迅猛。这种设计相比较欧美的高机械化，能够更好地让人实现对光、能源和水的精细化利用，实现对植物的精心照料。来自山东潍坊的叶菜侠团队，就是这样一支在实践中出真知的队伍。此番角逐，他们率先提出了42天至45天单株重量达到250克的生菜产量指标，远超当前实验室水平。
值得一提的是，八名成员没有专业学农的背景，都是机缘巧合入行、深耕十几年的老手。依托山东制造的优势，叶菜侠已经有了DFT水培、NFT水培、植物工厂等多条产品线，产品远销海外。
事实上，参赛者们的背景“各有乾坤”。除了“产业派”的叶菜侠队，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全员博士，多次拿下国内外温室控制研究的大奖；墨泉队的成员有学计算机科学、音乐和自动化的，让农业生产有了新思路。正如有着上海交大工科农科交叉背景的室墨司源团队所强调的那样，规划植物工厂，可以将其视为建筑，需要极强的跨学科的思维模式，“可以像设计芯片那样，利用电子自动化，迭代更新植物工厂。”
室墨司源队种植单元 / 摄影 李傲
从一个集装箱出发，对于植物工厂这样的新领域而言，越多背景的人加入，越多设计思维碰撞，这间“房子”才有越多可能。
AI种菜，从学界到业界
历经完40多天的集装箱“爆改”，6支团队正式进入到了AI种植这一核心环节的比试。正如中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究主任、首席专家赵春江所说，植物工厂是农业数字化的前沿板块，也是近年来工业高新技术成果落地应用的活跃领域。
也正因此，我们不仅要关注人工智能的技术迭代，也要关心其应用发展。
和技术搏击，始终是这群高精尖人才的命题。去年大赛冠军上海农科院团队，擅长叶菜种植和农技研发，培养适合科技场景的品种是他们的强项。对这样的强队来说，一个普通的植物工厂已经不算挑战了，摆在团队面前的便是创新：做商业化效益最高的植物工厂。一方面是深耕技术，不断破题，另一方面则是追求卫冕冠军的现实压力。最后，在吸纳了信息组、软硬件更多成员的意见后，上海农科院团队选择了前者这条更难但也更有魄力的路。
另一边，对于初次参赛的绿叶先锋队而言，“没有包袱”是他们的必杀技，这群来自北京的博士们把平时在工作中的创意想法尝试搬到了比赛现场，借助大赛主办方提供的优质资源，以赛促学、以赛代练。
比如在水肥、光以及最终环境控制系统中，绿叶先锋队已经达到了原先设想的成果，还有一些意料之外的测试，也在不断探索。在人工智能算法方面，绿叶先锋队的成员们大胆设想，在AI监测和控制植物生长的成熟技术之上，可以提升AI的决策能力，再加上传感器技术和机器人技术的对应发展，能够实现播种到收割的自主完成。
与此同时，叶菜侠团队也在思考前沿技术，但他们更关注技术与市场需求的结合，以及技术的应用和落地。最直观地，来自市场的信号不一样，叶菜侠团队负责人解晓巍有五六年的销售经验，他认为：“在中国做植物工厂，和欧美做的思路不一样，要结合消费者的饮食习惯，即便做沙拉菜也要有风味，比如在上海，霜打菜、鸡毛菜，风味是很强的，是附加值的基础。”
解晓巍觉得需要像做咖啡那样，用高品质的、有风味的蔬菜来满足消费者。如此，可行的商品化的过程，能够为技术的落地推广和植物工厂的推广打下基础。通过比赛，叶菜侠希望将AI系统模块化，变成不同的配方，对应不同品种的种植，最终实现产业化生产。而最终，系统不断沉淀简化，解晓巍希望不懂农业的人也可以控制，让植物工厂这一模式完全落地。
也许这些参赛队伍的强项不一样，所关注的领域也各有千秋，但正如贺冬仙所言，技术是在一次次试验中慢慢前进和积累迭代的，而更有意义的是让前沿技术走出实验室，从业界辐射行业，带动产业的升级发展。这也是“多多农研科技大赛”持续举办的更大价值。
从阳台到军舰，都可以种出新鲜菜
“多多农研科技大赛”决赛启动仪式现场
今年已经是“多多农研科技大赛”持续推进的第四年，变化已经在一些地方发生。
赛博农人队的杨浩连续参加四届比赛，用他的话说，就是“和大赛一起成长”。2020年考入中国农业大学生物环境和能源工程专业后，杨浩开启了自己的博士生涯。那时恰逢首届“多多农研科技大赛”，杨浩工科出身，进入团队，负责草莓生长信息检测和环境监测，第一年参赛，杨浩所在的团队获得了AI组一等奖的好成绩。甜甜的草莓和连续几年的参赛也给了他博士论文课题的思路，“非常感谢比赛，让我在迷茫之中找到了学习的方向。”
除了个人成长，赛博农人队在第二届“多多农研科技大赛”应用的基于日累计光照的补光技术，已经实现成功落地，其在北京小汤山国家农业示范基地得以应用。而往年比赛中开发的植物光和性能监测系统，也在碰撞和沉淀中不断成熟，于今年嵌入到比赛集装箱内，实现植物光和性能的实时监测。
专业探索之外，在“话少年——遇见不同的自己”主题活动里，六支决赛团队还与来自上海各大中学的学生们对话，介绍植物工厂与科技农业的知识，并分享从事农业行业后的个人故事。
年轻一代讲故事的方式风趣幽默，墨泉团队的陈玠和大家分享从小学钢琴、长大上音乐学院，但又投身垂直农业的跨界往事。他说：“上海气候的变化影响了我们的日常生活和食品供给，这也是我选择做农业的原因，因为垂直农业技术能实现在任何气候环境下，都有稳定的产出。”
像陈玠这样的分享，实际上开拓了“多多农研科技大赛”的维度，让植物工厂和科技务农成为下一代的启蒙。从具体到在阳台上如何种植植物，到未来军舰等空间上有自己栽培的新鲜蔬菜，00后乃至更年轻的孩子们，他们凭借更高的接受力和想象力，能够从植物工厂这一发展模式里学到更多，也在潜移默化中培养了新的农业观和择业观。
利用产学研的综合优势，将成果惠及大众，促进现代农业和社会生活切实有效的发展，始终是“多多农业科技大赛”不可取代的价值。
拼多多集团高级副总裁、首席发展官朱政表示：“多多农研科技大赛是一场聚焦设施农业、未来农业和前沿农研科技的活动，我们探索的领域可以为未来农业的高质量发展提供一些可能成为现实的实施路径。回顾整个办赛历程，我们从云南的高原温室，到上海的都市植物工厂；从草莓、番茄到生菜；从传统种植到AI种植。每个改变，都意味着我们在探索未来农业的道路上又朝前迈进了一步。”
图源：pixabay
而借助诸如植物工厂等不断迭代的农业创新模式，将农业生产者和消费者通过平台直连，最终改善农民生活，推动地区产业发展，拼多多也获得了2022年度联合国粮农组织唯一颁发的组织创新奖。
在气候风险不断影响生产生活的当下， “多多农研科技大赛”或将成为撬动行业变革的关键一步，让中国智慧农业的特色发展道路行稳致远。
