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在上海光明母港垂直農(nóng)業(yè)研究中心，一個(gè)個(gè)陳列的集裝箱看著平平無(wú)奇，但進(jìn)入其中，卻別有洞天。這是一個(gè)小型生菜生產(chǎn)車間。種植架被劃分為三或四層，每層都裝有種植托盤。這里沒(méi)有日照與土壤，卻將成為更高產(chǎn)量、更好品質(zhì)生菜的出品地。 這是拼多多第三屆“多多農(nóng)研科技大賽”的比賽場(chǎng)地，9日，比賽已開(kāi)啟全球招募。最終，決賽團(tuán)隊(duì)種植的優(yōu)質(zhì)生菜將上線拼多多平臺(tái)進(jìn)行銷售，廣大消費(fèi)者可拼單購(gòu)買這些植物工廠生產(chǎn)的“賽博生菜”。同時(shí)，大賽還會(huì)邀請(qǐng)消費(fèi)者體驗(yàn)試吃，他們的感官測(cè)評(píng)和反饋也將作為評(píng)比“AI菜王”的參考指標(biāo)之一。 農(nóng)研大賽已是第三屆 智慧農(nóng)業(yè)成命題 集裝箱式垂直農(nóng)業(yè)代表著一種高質(zhì)量、現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，最早由美國(guó)哥倫比亞大學(xué)教授迪克遜·德斯帕米爾提出。他希望在由玻璃和鋼筋組成的光線充足的建筑物里生產(chǎn)人類所需的食物，破解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受資源制約的難題。 “我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有差距，尤其是農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)模型和核心算法、智能農(nóng)機(jī)裝備等核心關(guān)鍵技術(shù)需要我們創(chuàng)新和發(fā)展?！北敬未筚愒u(píng)審組副組長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授賀冬仙認(rèn)為，“多多農(nóng)研科技大賽”正在這些方面發(fā)起探索。 以光照為例，植物在不同生長(zhǎng)階段需要不同的光照環(huán)境。如何配制合適的“配方光”，實(shí)現(xiàn)高效高品質(zhì)的生產(chǎn)是本次一大看點(diǎn)。除了光外，溫、水、肥、氣也是本次挑戰(zhàn)賽考核的核心要素點(diǎn)。 據(jù)了解，本次大賽的比拼項(xiàng)目是“水果生菜”，評(píng)比維度包括產(chǎn)量、品質(zhì)、算法策略、能耗成本及商業(yè)價(jià)值五方面。目前，比賽已開(kāi)啟全球招募，即日起至8月26日，選手們可通過(guò)大賽網(wǎng)站在線報(bào)名。按照規(guī)則，賽程包括初賽與決賽兩個(gè)部分。前期，組委會(huì)將海選15支滿足條件的團(tuán)隊(duì)參加初賽，評(píng)估他們方案的科學(xué)性與可行性，得分最高的4支隊(duì)伍進(jìn)入決賽，開(kāi)展實(shí)際種植。此后，專家團(tuán)隊(duì)將參考專業(yè)檢測(cè)報(bào)告對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及綜合品質(zhì)展開(kāi)評(píng)審，同時(shí)，作物產(chǎn)量、資源消耗成本也是重要的考評(píng)項(xiàng)目。 AI如何種植？ 種植成果優(yōu)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 人機(jī)對(duì)抗，比賽種植傳統(tǒng)農(nóng)作物，誰(shuí)能贏？不少人認(rèn)為，科學(xué)技術(shù)對(duì)抗人工經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器能力比拼人的眼和手，在一塊固定大小的溫室地盤中，勝敗難論。“種草莓三分靠技術(shù)、七分靠管理。在真正種植過(guò)程中，用肥、用水、溫度控制，以及在結(jié)果密度上，都需要不小的調(diào)整，這些都需要長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)作為支撐?！贝饲霸诘谝粚帽荣愔?，比的是種草莓，圣野漿果富民隊(duì)帶頭人、管理草莓種植面積超過(guò)6000畝的馬廷東表示，“就目前的成本和技術(shù)成熟度來(lái)看，種草莓這事兒，還是人工更勝一籌?！? 但是幾個(gè)月的比賽下來(lái)，頂尖農(nóng)人們意識(shí)到了農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化的重要性——當(dāng)頂尖農(nóng)人隊(duì)在田間澆水、施肥時(shí)，旁邊的AI組只需要對(duì)模型和反饋參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，溫室的通風(fēng)窗、施肥系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了“一身輕松搞農(nóng)業(yè)”。 AI有何能力？比如當(dāng)時(shí)，種植草莓的4個(gè)獨(dú)立的AI溫室里，應(yīng)用了荷蘭騎士集團(tuán)的智能化環(huán)境控制計(jì)算機(jī)及水肥一體化系統(tǒng)，其集成超過(guò)50套傳感器，可實(shí)時(shí)讀取溫濕度、光照強(qiáng)度值、二氧化碳濃度等45條生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件對(duì)超過(guò)30條灌溉、通風(fēng)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化控制。 還有，林森、鄭建峰兩位博士隊(duì)長(zhǎng)，則嘗試運(yùn)用超過(guò)9種算法，把人工智能技術(shù)、專家經(jīng)驗(yàn)、模型系統(tǒng)進(jìn)行融合，建成一套標(biāo)準(zhǔn)化的草莓種植智慧決策系統(tǒng)?！跋裰参锷L(zhǎng)狀態(tài)識(shí)別、病蟲害預(yù)警等已得到驗(yàn)證的技術(shù)，這次我們也應(yīng)用到了昆明的草莓種植中。”林森指著比賽溫室內(nèi)的小型攝像頭說(shuō)，通過(guò)圖像掃描識(shí)別的方式，可以判定植物生長(zhǎng)狀態(tài)以及是否有病蟲害，并由AI進(jìn)行智能管理。 更有甚者，荷蘭一支隊(duì)伍的隊(duì)員，當(dāng)時(shí)因?yàn)橐咔樵蛞恢蔽茨芑貒?guó)，但他和團(tuán)隊(duì)通過(guò)算法，在萬(wàn)里之外控制著賽場(chǎng)上草莓的生長(zhǎng)。 最終，青年科學(xué)家們利用作物生長(zhǎng)模型、卷積算法等AI技術(shù)將草莓產(chǎn)量提升至高出農(nóng)人組196.32%。 在第二屆比賽中，各個(gè)隊(duì)伍也同樣開(kāi)發(fā)了完整的種植系統(tǒng)，比如智茄隊(duì)開(kāi)發(fā)了“智慧番茄數(shù)字管控云平臺(tái)”、喜柿隊(duì)開(kāi)發(fā)了“新型輕簡(jiǎn)溫室二氧化碳加富技術(shù)”、番茄快長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了“病害管理系統(tǒng)”。其中，“番茄快長(zhǎng)”團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的一套“人機(jī)融合智能”算法，會(huì)根據(jù)傳感器的“閱讀”情況做出“如何讓番茄們過(guò)得更開(kāi)心”的決策。對(duì)此，控制人可以同意，也可以拒絕。但只要他做出決策，番茄和算法都會(huì)盡可能按照他的設(shè)想成長(zhǎng)。 在最終的結(jié)果上，番茄快長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)量與同期荷蘭溫室種植小番茄的巔峰產(chǎn)量一致。喜柿隊(duì)種植的番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)顯著高于傳統(tǒng)栽培番茄。其中，番茄果實(shí)維生素C含量高于傳統(tǒng)栽培番茄 80.8%;番茄紅素含量高于傳統(tǒng)栽培番茄114%;氨基酸含量高于傳統(tǒng)栽培番茄72.5%。也就是說(shuō)，AI種出的草莓又多又有營(yíng)養(yǎng)。 AI種植不是殺雞用牛刀 而是已經(jīng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng) 目前，第一屆中有兩支決賽優(yōu)勝的參賽隊(duì)伍開(kāi)始探索商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，將科研成果應(yīng)用在更廣袤的田間地頭，幫助中小種植者提升效益。 “我們?cè)颇媳就僚l(fā)市場(chǎng)上，草莓的價(jià)格大約僅有華東市場(chǎng)的1/3，這其中雖然有物流的原因，但更多癥結(jié)是在種植出的草莓商品化率不高?！贝饲?，來(lái)自云南本土的智多莓隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)程飚曾表示。 而如今，“智多莓”開(kāi)發(fā)的AI種植系統(tǒng)已經(jīng)幫助當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶實(shí)實(shí)在在地提高商品化率。2020年10月31日起，智多莓隊(duì)向昆明市滇池西岸的100余戶草莓種植戶提供AI種植支持服務(wù)。作為首批用戶，滇池西岸古蓮村的老張抱著試試看的心態(tài)，將自家的2畝草莓接入了智多莓在云南的數(shù)字農(nóng)業(yè)工作站，每株草莓一年付0.3元的服務(wù)費(fèi)。他算了筆賬，從2020年10月到2021年五一種植季結(jié)束，自家的 2畝草莓地比去年多賺了三四萬(wàn)元，而且還節(jié)省了將近4000元的肥料成本。 實(shí)際上，在這些參賽隊(duì)員中，有很多就是“農(nóng)二代”，可以看到，他們參賽為的不是在實(shí)驗(yàn)室中培育這一次試驗(yàn)品，而是要推廣到日常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去。“我之所以會(huì)從事農(nóng)業(yè)研究，是因?yàn)閺男∫?jiàn)慣了大人用雙手在黃土里刨挖生活，以高強(qiáng)度的勞動(dòng)換來(lái)僅僅溫飽的生活?！毕彩陵?duì)隊(duì)長(zhǎng)、浙江大學(xué)博士生朱常安長(zhǎng)在農(nóng)村，傳統(tǒng)的勞動(dòng)方式給他留下了深刻的印記。“我希望能在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率方面貢獻(xiàn)自己的一點(diǎn)力量?！? 中國(guó)工程院院士、評(píng)審組組長(zhǎng)趙春江表示，在此前的農(nóng)研大賽上，我們欣喜地看到了諸多青年農(nóng)業(yè)科學(xué)家們?cè)谔镩g地頭，從算法、生產(chǎn)模型、種植實(shí)踐等角度進(jìn)行了很多具有前瞻性的創(chuàng)新與嘗試，形成一批實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)方案?！拔覀儜?yīng)把握時(shí)代機(jī)遇，堅(jiān)持科技自主自強(qiáng)，圍繞智慧農(nóng)業(yè)所涉及的核心關(guān)鍵技術(shù)，下力氣攻關(guān)，努力實(shí)現(xiàn)自主可控，提高國(guó)產(chǎn)核心技術(shù)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供有力支撐?！?/p>