2024年底，上海崇明岛。一列40立方米左右的全封闭集装箱里，一簇簇生菜正在多层种植架上静静生长。LED灯光打在生菜上面，呈现出一层科幻的光泽。
温度、湿度、二氧化碳和营养液浓度实时显示在集装箱里的屏幕上，随着这些环境变量的调整，生菜的生长速度、大小、色泽乃至口感都发生着细微的变化。
如此“赛博朋克”的种菜场景，出现在2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”上。2024年12月27日，大赛正式收官。此前，经过近四个月的初赛，6支队伍突出重围，在决赛中相遇，既有来自高校和科研院所的“学院派”，也有来自公司和创业一线的“产业派”。
对于参赛队伍来说，这不只是一场比拼，更是一场针对智慧农业的先锋实验。集装箱，就是他们的“新农田”。
决赛中，6支队伍要在自己搭建的集装箱里种植同一品种的生菜。通过精准控制温度、光照、水分、湿度、肥料，观察作物在不同参数下的生长状态，从而一直在优化方案。
最终，组委会结合植物工厂的设计与建设、种植成果、系统稳定性与经费控制、路演与文本总结等维度评出获胜者。与上一届相比，此次大赛新增了集装箱硬件设计和智能环控等考核内容，将农业生产技术的较量从产中延伸至产前，考查的能力维度更多，难度也明显增加。
综合各项评分，中国农业大学赛博农人队摘得桂冠，他们凭借精准的数据分析和智能调控，将生产效率提升到了0.33千克/平方米/天，而每公斤生菜的耗电量降低至12.25千瓦时。
值得一提的是，目前日本植物工厂领军企业未来公司的该项数值为0.3-0.45千克/平方米/天。也就是说，赛博农人的这项数据已达到行业领先水平。
“如果将这套方案应用到大型植物工厂，每公斤生菜的用电成本可以降到行业领先的10度电以内。”在赛博农人队长杨浩看来，“赛博农人”的队名其实已经传递了他们的理念，就是让互联网和AI赋能农业，做新时代的新农人。
“我们团队来自于中国农业大学农业农村部设施农业工程重点实验室下的植物生理环境研究室，专业是农业生物环境与能源工程，是工农交叉的学科。”杨浩介绍。
对比上届赛事，赛博农人队在栽培面积提升2倍多、产量增加近6倍的情况下，空调能耗占比反而下降了近70个百分点，成效显著。杨浩认为，这得益于团队的多元化学科背景，“并不是完全学农的人或完全学工的人就一定会把这个事情做好，要做好是需要大家一起合作的，需要具备农学知识，再结合工科的基础。”
“足球运动员肯定要参加足球比赛，乒乓球运动员肯定要参加乒乓球比赛，我们就是干这个的。”上海农科院团队队长苗辰同样是农学科班出身，这次他们团队从规模化生产摊薄边际成本视角出发，设计了一套高产、低耗的植物工厂方案，通过创新设计吊挂式可移动栽培架，让栽培架根据作物生长需要收缩或拓展，成功将集装箱的空间利用率提升到了2.34。
经过50天的悉心培育，上海农科院团队最终实现1680株、总重299.55千克的“大丰收”，其中A级商品达标率超90%，一茬生菜的总产量达到302千克，排名第一。
苗辰表示，植物工厂是交叉性非常强的领域。对此，绿叶先锋队队员孙维拓表示认同，“农业不仅仅包括植物工厂，比如智慧农业是非常综合的学科，需要各个专业相关知识背景的人才，做智慧管控需要学计算机的、学自动控制的人才。当我们想设计温室结构、植物工厂结构、栽培系统的时候，需要机械专业的人才。调光、调水肥等，在大多数情况下要水土工程专业、栽培行业的人才。只有这些专业融合在一起，才能真正的完成智慧农业”。
孙维拓透露，他们的队伍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，前者负责农业智能化和信息化工作，后者有推广、产业的背景，了解农作物生长的需求，彼此的优势可以融合。
就这样，做软件、搞IT的农业“门外汉”逐渐成长为垂直农业领域的新农人。在这个岛上，他们用各种奇思妙想探索如何用更低的成本和能耗，得到更高的产出，让农民可以“不再看天吃饭”。
“做植物工厂是农业的终极形态，一个真正我们完全自主掌握进程的食品生产方式，不只关乎吃饱饭的问题，而是能不能更进一步做定制化营养、个性化食品。”在参赛队员看来，以植物工厂为代表的垂直农业是一片蓝海。目前，探索的步伐已经从实验田迈向市场。
解晓巍是一位90后小伙儿，在山东经营着一家名叫“叶菜侠科技”的农业公司。这次，他们把“叶菜侠”这一个名字带到了“多多农研科技大赛”。在他眼里，来自北京、上海等地的高校团队可以被称作“国家队”，而他们自己是纯纯的“产业队”。
“我们公司专门做农业的植物工厂和水培系统，这几年一直关注这个比赛，之前看到都是‘国家队’参加，有点不自信。今年之所以参加比赛，还在于比赛的内容跟我们太相关了。”解晓巍表示，企业内部曾就是否参赛进行过，最后决定还是来参赛，“来之前担心比赛可能会耽误公司业务，但来了之后收获非常多”。
这次，他们种出单株重达460克“菜王”，在决赛中摘得“最高单株重量奖”。谈到经验，解晓巍坦言，正因为他们是非农业科班出身，反而对种植这件事保持非常高的敬畏心态，希望在控制指标方面有更好的灵敏度，减少植株的应激反应，让它更舒适地生长。
“这是我们第一次在植物工厂把生菜种这么大，究其原因，我们无外乎将作物当做人来照顾，想方设法让它更舒适，但长这么大还是出乎意料。” 解晓巍表示，他们盼望与“学院派”团队合作，从学术角度对“浩克生菜”展开进一步的分析和研究，让产业派的企业可成为其他队伍技术转化和成果转化的出口。
事实上，大到集装箱的架构设计，小到滑轮组件，都凝聚着队员们的巧思。墨泉队队长秦楚汉笑称自己以前也是“农”，仅仅是码农。他表示，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，“我们把在加拿大学习、创业期间积累的想法、创意带到大赛上，和国内各地的植物工厂团队交流，也算是抛砖引玉。”
秦楚汉回忆，去年的比赛由于是统一硬件，比拼的更多是园艺种植方面的技术，这不是他们的强项。但这次了解到可以用自己的设计来参与比赛，觉得非常有意思，“垂直农业在中国的发展充满了挑战，如果通过这样的交流能获取更多的机会，我们一起合力把行业的天花板推高，这才是最有意义的事情”。
比赛中，墨泉队的方案获得了不少市场主体的青睐，目前正与上海一家餐饮企业合作，试种健康绿色的韭菜。
谈到AI在智慧农业中的应用，秦楚汉表示：“我们现在是在比较小型的环境进行生产，当到更大规模、更多外在影响变量的情况下，如果把人脑里的经验变成更聪明、更自动化、更智能的模型，再结合机器学习、视觉识别，我相信一定会有非常多的价值。”
长期以来，气候、地形、土壤等自然条件的制约，让农业没办法摆脱“靠天吃饭”的命运。而智慧农业的发展，给农业技术的革命带来新希望。
上海市农业科学院园艺所所长朱为民认为，中国人口众多，植物工厂的产量、品质、安全、能耗都是重中之重，四个维度都能取得突破，现代农业才能够健康地可持续发展。
“我们一直希望把比赛办到田间地头，深入产业一线，面向农业发展中遇到的实际痛点、难点，广泛集结一线青年科学家合力攻克，利用最前沿的农业、生物科学等技术，探索更多突破性的创新成果。”拼多多高级副总裁、首席发展官朱政表示。
从赛事机制到参赛团队已经证明，农业的发展不能单打独斗，需要跨学科、跨专业、跨行业的通力合作，涉及到产、学、研、商各方面的要素流动。
因此，拼多多在发展的过程中始终将农业放在发展的策略的核心位置，不断助推中国农业数字化、智能化转型和高水平质量的发展，自2020年起牵头举办“多多农研科技大赛”，推动农业新质生产力的发展，通过比赛中创新技术的应用为新质供给提供技术支撑，满足那群消费的人对高品质农产品的需求，同时提高农业生产效率，推动农业产业的升级和转型。
“农业是拼多多的初心，作为上海本土成长起来的互联网公司，我们从始至终坚持立足上海，服务全国，希望可以发挥自身优势，助力中国农业数字化转型和高水平质量的发展。”朱政表示。
对此，中国农业大学校长、中国工程院院士孙其信指出，拼多多集团和上海光明集团联合举办这样一种以支持青年人才创新创业为主题的新大赛，对促进全社会科学技术进步，对以技术创新推动产业升级、以新业态、新商业模式推动农业农村现代化都具有十分重要的影响力。
在孙其信看来，中国是农业大国，但离农业强国尚有距离，“我认为建成世界农业强国的核心标志是要率先变成全球农业科学技术强国。”
从本届比赛来看，选手们自主设计和建设集装箱植物工厂，开展种植比拼，决赛的六支队伍都有各自的AI技术特色，在生菜生长环境的优化、智能控制管理系统的研发等方面都取得了不同的成果。
截至目前，已有多项“多多农研科技大赛”的赛事成果被写成论文或进入专利实审受理阶段，涉及植物工厂环境优化技术和调控方法、营养液配方动态调整技术等，也有团队在比赛过程中发现了“技术产品化”的机会。
比如，赛博农人队基于DLI的移动补光技术，已经应用于北京小汤山现代农业科学技术示范园，园里的草莓长势很好。叶菜侠队围绕垂直农场的新型栽培技术也形成了多套自主知识产权的绿叶菜生产装备体系，并成功推广至国内外。
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