探索更低成本数字农业解决方案集装箱植物工厂或成都市农业未来- 大数跨境

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探索更低成本数字农业解决方案集装箱植物工厂或成都市农业未来

先进农业科技

2022-08-12

现代农业发展到今日，每一个微小的进步与突破，都要耗费漫长的时间与精力，而农业发展的目的内核仍然朴素简单——如何利用有限的资源喂饱全人类。

科技将为农业创造怎样的未来？当种植草莓时，AI技术对战人工种植，最终大获全胜，当种植番茄时，算法与跨学科的技术让番茄在无人温室中硕果累累，前两届“多多农研科技大赛”已经验证数字技术和人工智能让未来农业迸发无限可能。

位于云南昆明国家高原云果产业园的比赛基地中，第一个产季的草莓收获已进入尾声，第二个产季的花序已开始开花挂果。穆功摄

种植算法进入到第三年，“多多农研科技大赛”一直在做一件事——设计未来的食品系统。当前，在全球新冠疫情考验粮食系统韧性的时候，如何以更低的能耗，更短的生长周期，种植出产量更高、品质更好的绿叶菜（生菜）对于大城市来说具有现实意义。

第三届“多多农研科技大赛”，将都市农业的未来“装入”集装箱。城市农业如何用更少资源种出更多粮食？全球最聪明的大脑将在命题上，写出自己的答案。

技术人员把草莓的茎脐剪下来，提取0.1毫米，通过培养基，在无菌环境下脱毒育苗。穆功摄

垂直农场：让更少资源喂饱更多人

7月底，拼多多启动了第三届多多农研大赛。与前两届不同，这次，拼多多与上海光明集团旗下的光明母港合作，将比赛场地从云南昆明的温室基地搬到了上海城郊崇明的集装箱内。

实际上，未来已来。在集装箱里建设一个城市农业系统，这件事并不新鲜。

1999年，美国哥伦比亚大学公共卫生和微生物学专业教授迪克逊·德斯帕米尔，曾寄希望于用花园屋顶的空间面积，为约200万人口的纽约曼哈顿提供食物，但经过计算后，最终构想搁浅。迪克逊转而在2001年提出室内垂直农场系统的概念，这也是垂直农场概念的首次提出。

2009年，被称为“现代植物工厂之父”的日本千叶大学前校长古在丰树提出“利用人工照明打造植物工厂”的概念，将规模化、集约化的植物工厂定义为“人造光源植物工厂”，可以高气密性，高保温性，卫生级别高的环境，生产无须洗涤的高品质蔬菜。

到了2017年，师从古在丰树的学生开始在国内同济大学研发的高度智能化集装箱植物种植系统。一年前，这套系统被搬进第十届中国花卉博览会，首次在国内运用展示了AI植物仓，彼时，其种植效率已提高至普通大田种植的100倍左右。

现代农业发展到今日，每一个微小的进步与突破，都要耗费漫长的时间与精力，而农业发展的目的内核仍然朴素简单——如何利用有限的资源喂饱全人类。可以看到的是，从垂直农场概念首次提出，到至今超过20年的时间里，人们试图让农业生产摆脱自然天气影响，盼望以更低的能耗、更短的生长周期，种植出产量更高、品质更好的作物，也让用更少资源喂饱人类成为可能。

参赛队伍在AI温室内加装的摄像头，通过图像识别算法来智能侦测草莓的生长状态。穆功摄

种植算法第三年从经验种植走向数字种植

自2020年第一届“多多农研科技大赛”开始，作为新型农业科技企业，拼多多从未停止对于未来农业的探索。从经验种植走向数字种植，前两届“多多农研科技大赛”已经验证数字技术和人工智能可以让未来农业迸发无限可能。

第一届多多农研科技大赛由中国农业大学与拼多多联合举办，比赛地点设置为云南高原，来自全球农业领域的顶尖好手通过“人机竞赛”，在为期4个月的比赛中，切磋出适宜本土化推广的种植方法。

2020年，在各类算法的支持下，比赛基地内的草莓将在11月份很快进入第二个丰产季，并为产区输出数据经验。穆功摄

期间，科技组队伍需在数字化的“无人温室”中，利用IoT设备、摄像头及传感器，收集温室种植环境和作物生长数据，创造出一套人工智能种植解决方案，不断优化，实现“无人化生产”。而传统组队伍将利用丰富的种植经验和精湛管理技术，对传统的“小农生产”进行精细化升级，挑战科技组的人工智能系统。

第二届多多农研科技大赛由拼多多与中国农业大学、浙江大学联合主办，命题是“科技种番茄”，以“既要种得多，又要种得好”为目标，同时关注环境可持续性和商业化可行性。比赛过程中，入围决赛的选手分别在北京、上海、浙江、荷兰等地，通过软件远程控制位于云南昆明大赛基地的智能温室，结合营养学、计算机视觉和深度学习等精准农业技术种植番茄。

云南昆明的多多农研基地里，补光灯下的番茄。彭来摄

每一届比赛，成果都将人们对未来农业的理解，延伸至更远的地方。

第一届比赛中，AI种草莓，平均产量高出顶尖农人组196.32%，取得大获全胜，人工智能技术还将云南草莓产季提前了60天以上。同时有两支决赛优胜的参赛队伍开始探索商业化运营，将科研成功应用在更广袤的田间地头。而2021年的第二届比赛，冠军团队也通过远程种植的方式，让相距2200公里外的温室，在采收期里收获了每平米12.5公斤的小番茄，远远高于普通温室内的番茄产量，彼时成熟的AI番茄，也曾通过拼多多平台分享至全国各地的味蕾。

2021年，第二届多多农研科技大赛中，冠军队“番茄快长”队长徐丹（右二）与队员们。彭来摄

探索更低成本的本土化数字农业解决方案

事实上，从现场的种植形式上来讲，可以说两届比赛并没有十分前卫，毕竟国内外已经有一些商业公司在尝试无人化的智能生产；但从落脚点来看，它摆脱了“面子工程”，足够务实与深入，也在持续性上，更加接近未来。

“科技正在改变着农业和粮食生产，如何做好农业数字化转型是一道必答题。”联合国粮农组织驻华代表处助理代表张忠军表示，粮农组织开发了多种应用程序、数据库和平台，为世界各国的农业数字化工作提供支持。而能否形成一套切实可行、节本增效显著、可复制、可传播的数字农业技术模式与解决方案，也让比赛更值得期待，“这将推动数字农业发展。”

对于赛事的主办方来说，这不仅仅是一次比赛，而也是一个长期的探索项目。旨在为农业生产带来实实在在的经济价值。毕竟，唯有长期主义才能创造长期价值，而技术终将会投身于复杂的商业社会，活在人群中。

2020年，位于云南富民县国家高原云果产业园的比赛基地中，具备标准自动化环境控制系统的独立温室已投入使用。穆功摄

而事实也证明，人类集体生活方式的改变，往往就都来自一小部分人的探索、尝试。第一届多多农研科技大赛组委会负责人兰克指出，拼多多立足于中国农产品流通效率的提升，还希望沿着供应链，促进数字技术与农业生产的深度融合，提升农业的整体效率，以便农业能够产出更符合食品安全、富含营养元素、具有优秀的品质和口感风味的农产品，来满足消费者不断升级的农产品消费需求。

“中国农业发展正处于重大变革期，农业科技的飞速创新和重大突破，将对农业产业发展造成巨大影响。”中国农业大学副校长龚元石表示，比赛本身也在探索“大国小农”背景下，更低成本、本土化的数字农业解决方案。

而在浙江大学生物系统工程与食品科学学院院长何勇看来，中国的农业产业正发生巨大变化，催生更多新型农业经营主体的同时，数字技术、前沿的农业和食品技术将推动传统农业一步步迈入领先的现代农业。“我们希望通过比赛，鼓励更多科技力量推动中国农业加速发展。”何勇说。（来源：新京报）

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