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支團隊、超300人報名參賽。最終，有4支隊伍從22支進到初賽的隊伍中脫穎而出，晉級決賽。目前，植物工廠已完成設(shè)計建設(shè)、設(shè)備調(diào)試和測試種植。
伴隨決賽啟幕，來自北京的賽博農(nóng)人團隊、上海的莓立方團隊和歐普智莓團隊、浙江的擬生態(tài)團隊，將在未來6個月，通過遠程管控草莓生長環(huán)境，在各自的“賽博農(nóng)場”里展開最終輪的草莓種植較量。
這是拼多多連續(xù)第五屆舉辦“多多農(nóng)研科技大賽”，也是時隔三屆重新聚焦草莓栽培。與首屆賽事在高原溫室的場景下栽培草莓不同，本屆賽事要求團隊自行設(shè)計、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，已從一場行業(yè)競技賽事，成長為上海乃至全國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化的試驗田、青年農(nóng)科人才成長的孵化器?！痹趩觾x式現(xiàn)場，上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會二級巡視員、總經(jīng)濟師劉剛指出，“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)賽事的標桿品牌和創(chuàng)新平臺，吸引更多青年才俊參與農(nóng)業(yè)科創(chuàng)、投身鄉(xiāng)村振興，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展貢獻更多的智慧與力量?！?/p>
升級之戰(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準化生產(chǎn)、能源利用效率提升等，在多個維度展開了扎實實踐。
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，4支決賽隊伍迎來升級之戰(zhàn)。有多次參賽的隊員表示，“上一屆植物工廠種生菜僅涉及營養(yǎng)生長，而草莓需要精準調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長與生殖生長的平衡，這是實現(xiàn)高質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵。”
為助力各參賽團隊攻克技術(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)院將全程為決賽隊伍“保駕護航”。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，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”。通過精準環(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度。賽事期間，該院相關(guān)專家將全程跟進比賽進程，隨時響應(yīng)各團隊的技術(shù)需求，提供及時、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，人工照明又長期占據(jù)能耗的大頭。
本屆賽事亮點之一，就是加入光伏儲能系統(tǒng)。它不僅可以將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，降低運營能耗，還可以充當備用電源，通過自動切換市電和儲能電，提升植物工廠運行的穩(wěn)定性。
目前，有3支團隊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)研究見長的歐普智莓團隊，以及連續(xù)五屆參賽的“老將”賽博農(nóng)人團隊，都選擇讓光伏板與水平方向保持一個小角度傾斜，以最大限度吸收陽光、提升儲能效率。
除了在電能上借助光伏儲能系統(tǒng)“開源”，以降低總能耗，各個團隊還深耕智能管控系統(tǒng)，通過對光、溫、水、氣、肥等草莓栽培條件的“精打細算”，持續(xù)實現(xiàn)能耗“節(jié)流”目標。
由上海交通大學(xué)領(lǐng)銜的莓立方團隊，在植物工廠能耗控制方面，一直有著自己獨到的技術(shù)思路。團隊在植物工廠內(nèi)壁和草莓栽培架的關(guān)鍵位置，全面鋪設(shè)了升級版反光膜，專門用于“打撈”易失的側(cè)向光與邊緣光。這個方案“獨樹一幟”，目的就是讓每一束光都“物盡其用”。試種階段的實測數(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個百分點。
背靠歐普照明的歐普智莓團隊充分發(fā)揮隊伍優(yōu)勢，采用了智能集電集控系統(tǒng)，將植物工廠內(nèi)400多盞LED燈的獨立小電源整合為一個直流供電的大電源，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)人團隊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)能這條路上再進一步。
節(jié)能的同時還要保證高產(chǎn)高質(zhì)。與其他團隊選擇基質(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)團隊在本次比賽中提出了淺液流草莓種植計劃——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3800斤。
比起追求極致的產(chǎn)量，賽博農(nóng)人團隊今年更大的目標是精控品質(zhì)，計劃每序花僅保留3個果實進行采摘，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到30克以上。而莓立方團隊的“硬目標”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，不僅能看到國產(chǎn)化植物工廠的最新技術(shù)探索和嘗試，也能看到產(chǎn)學(xué)研深度融合推動農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的典型實踐。”在啟動儀式上，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對外經(jīng)濟合作中心副主任馬志剛表示，“我們深深感受到了各參賽團隊在植物工廠市場化應(yīng)用方面的諸多創(chuàng)新思考，充分彰顯了大賽非凡的價值和意義?！?/p>
產(chǎn)學(xué)研聚力，破解困局
時隔三屆，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)重對比AI與傳統(tǒng)種植的產(chǎn)量差異，重在驗證技術(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，要求參賽團隊綜合考量成本與產(chǎn)出，更貼近真實產(chǎn)業(yè)場景。
“這意味著賽事從第一屆驗證‘AI能不能種出草莓’的技術(shù)探索，升級到了‘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，對推動我國設(shè)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有里程碑價值?！贝筚愒u委、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師賀冬仙認為，這是一次“從無到有”向“從有到優(yōu)”的邁進。
這場產(chǎn)業(yè)攻堅的落地，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)村振興的主戰(zhàn)場，市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會、市科學(xué)技術(shù)委員會、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)”，旨在以國際最高標準全力建設(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)鍵在于場景?！喽噢r(nóng)研科技大賽’正是這樣一個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)痛點的平臺。”
全新升級后的賽事對參賽團隊提出的首要挑戰(zhàn)，就是跨界協(xié)作能力。從零開始，“手搓”一個草莓栽培植物工廠，是一場農(nóng)業(yè)、人工智能、機械、建造等多領(lǐng)域的合奏。
“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)一線的實踐團隊，也有專注前沿技術(shù)攻關(guān)的科研隊伍。”劉剛認為，大賽為破解設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)瓶頸、推動產(chǎn)學(xué)研用深度融合提供了大量鮮活樣本。組隊情況也將產(chǎn)學(xué)研融合的趨勢展露無余：進入初賽的22支隊伍中，一半以上為企業(yè)牽頭或獨家報名參賽，三分之一以上由3家及以上單位聯(lián)合組隊；進入決賽的4支隊伍，企業(yè)主導(dǎo)或參與的數(shù)量更是達到3支。
“本屆賽事決賽的啟動，既是一場農(nóng)研探索巔峰對決的開啟，更是一次推動農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的全新出發(fā)?！敝袊こ淘涸菏?、國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任、首席專家、大賽評審組組長趙春江表示，“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)貢獻更多的智慧與力量?！?/p>
“‘多多農(nóng)研科技大賽’是一個鼓勵創(chuàng)新、激發(fā)潛能的舞臺，隨著越來越多的人開始關(guān)注農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，大賽成為推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要平臺。”拼多多相關(guān)負責人表示，“我們希望通過大賽，鼓勵更多青年科學(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，跨界賦能，為農(nóng)業(yè)注入新活力?！?/p>
今年中央一號文件提出，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，促進人工智能與農(nóng)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，拓展無人機、物聯(lián)網(wǎng)、機器人等應(yīng)用場景。
作為以農(nóng)業(yè)為底色的電商平臺，拼多多始終積極推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與科技創(chuàng)新，助力鄉(xiāng)村振興跑出“加速度”。2025年，平臺推出“千億扶持”計劃，相繼落地“多多好特產(chǎn)”“西進行動”“免費送貨入村”等項目，讓農(nóng)產(chǎn)品出山路更寬，好貨進村門檻更低。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)，為強農(nóng)興農(nóng)配置技術(shù)和人才“雙引擎”。
每一座植物工廠，都蘊藏著對農(nóng)業(yè)未來的想象與探索。哪支隊伍的技術(shù)方案，能在6個月后結(jié)出最甜的“果”？草莓會給出答案。