為更廣闊田野的數(shù)字化革命，播下充滿希望的種子。
歷經(jīng)半年全球選拔，第五屆“多多農(nóng)研科技大賽”近日在上海農(nóng)業(yè)科創(chuàng)谷正式打響決賽。
四支從全球46支強(qiáng)隊(duì)中突圍的頂尖團(tuán)隊(duì)，已在此完成50平方米定制化植物工廠的建設(shè)。目前，測試種植已經(jīng)結(jié)束，即將開啟為期6個(gè)月的最終種植挑戰(zhàn)。
本屆大賽由拼多多（PDD）、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)及浙江大學(xué)聯(lián)合主辦，是拼多多（PDD）“千億扶持”計(jì)劃加碼農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的重要落子。與上一屆局限于20英尺集裝箱植物工廠不同，本屆賽事首次將場地?cái)U(kuò)容至50平方米，要求參賽團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)、建設(shè)完整的植物工廠，并依托該設(shè)備開展國產(chǎn)草莓的立體種植，旨在推動(dòng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化。
“今年第五屆大賽站在新的起點(diǎn)上，錨定植物工廠環(huán)境下國產(chǎn)草莓品種立體種植的核心命題?！敝袊こ淘涸菏俊肄r(nóng)業(yè)信息化工（850102）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，“在賽制設(shè)計(jì)，技術(shù)難度，產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向和成果轉(zhuǎn)化等方面全面升級優(yōu)化，核心目標(biāo)是激發(fā)參賽團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新潛能，推動(dòng)植物工廠關(guān)鍵核心技術(shù)國產(chǎn)化突破，破解行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)難點(diǎn)。”
在初賽階段，賽事吸引了來自中國、俄羅斯、日本等國的超300人報(bào)名。最終，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)“賽博農(nóng)人團(tuán)隊(duì)”、上海歐普照明牽頭的“歐普智莓團(tuán)隊(duì)”、上海交通大學(xué)領(lǐng)銜的“莓立方團(tuán)隊(duì)”及浙江塔金麥公司主導(dǎo)的“擬生態(tài)團(tuán)隊(duì)”成功晉級決賽。目前，四支團(tuán)隊(duì)的植物工廠已完成設(shè)計(jì)建設(shè)、設(shè)備調(diào)試和測試種植。
“‘多多農(nóng)研科技大賽’聚焦設(shè)施農(nóng)業(yè)、未來農(nóng)業(yè)和前沿農(nóng)研科技，可以為未來農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供可落地的實(shí)施路徑，”拼多多（PDD）相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“我們希望通過搭建高能級發(fā)展平臺(tái)，不斷吸引更多創(chuàng)新人才和企業(yè)參與到農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中，為助推農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、鄉(xiāng)村振興全面發(fā)展提供新的動(dòng)力源泉?！?/span>
決賽階段，評委會(huì)將從工程設(shè)計(jì)、種植成果、系統(tǒng)穩(wěn)定性及成本控制等多維度綜合打分，角逐出實(shí)現(xiàn)“高產(chǎn)量、高品質(zhì)、低成本、低能耗”的最優(yōu)方案。
降本攻堅(jiān)戰(zhàn)
“農(nóng)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展，面臨著規(guī)模化種植與自然生態(tài)可持續(xù)的沖突。”擬生態(tài)團(tuán)隊(duì)隊(duì)員、浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝所研究員、草莓育種與栽培專家蔣桂華的發(fā)言直擊行業(yè)痛點(diǎn)。上海農(nóng)科院數(shù)據(jù)顯示，植物工廠草莓種植的運(yùn)營成本平衡點(diǎn)約27元/斤，含折舊則約33元/斤，盈虧平衡線高懸頭頂。
上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果所副研究員方獻(xiàn)平進(jìn)一步指出，對于植物工廠而言，成本控制尤為關(guān)鍵。目前，能耗約占總運(yùn)營成本的50%至60%，是第一大成本；而第二大成本則集中在人工管理環(huán)節(jié)，占比約為30%至40%。
為此，歐普智莓團(tuán)隊(duì)從能源（850101）側(cè)破局?！斑\(yùn)營成本結(jié)構(gòu)中占比最大的是能耗。深入分析可見，光、溫、水、氣、肥中，僅光照一項(xiàng)就占據(jù)了總能耗的約70%。針對光環(huán)境，通過優(yōu)化光譜配方以及應(yīng)用光伏儲(chǔ)能（885921）、直流發(fā)電技術(shù)以減少傳輸損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降本?！眻F(tuán)隊(duì)隊(duì)員沈天瑞暢想道，這些技術(shù)未來還可遷移至玻璃溫室等更廣泛的設(shè)施農(nóng)業(yè)場景中，從而產(chǎn)生巨大的產(chǎn)業(yè)輻射效應(yīng)。
擬生態(tài)團(tuán)隊(duì)則以算法驅(qū)動(dòng)打造“無人化”植物工廠，團(tuán)隊(duì)隊(duì)長何朝輝介紹道，50平方米的小型植物工廠，隊(duì)伍設(shè)計(jì)的種植架可移動(dòng)，極致的空間利用率下可種植4600株草莓，真正實(shí)現(xiàn)了“機(jī)器換人”與標(biāo)準(zhǔn)化種植。
本屆大賽也成為植物工廠商業(yè)模式探索的試驗(yàn)場?！拔覀兩钊胱咴L了北京多家大型商超與批發(fā)市場，包括盒馬、山姆會(huì)員店以及新發(fā)地農(nóng)產(chǎn)品（850200）批發(fā)市場。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，白色草莓品類在終端零售環(huán)節(jié)具備顯著的價(jià)格優(yōu)勢?；诖?，我們最終確定種植‘粉玉二號’草莓品種?！辟惒┺r(nóng)人團(tuán)隊(duì)隊(duì)員郭申伯介紹道，“植物工廠能實(shí)現(xiàn)草莓一年四季的穩(wěn)定栽培與產(chǎn)出。正是通過這種‘優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)’的交付能力，我們未來才有可能與大型商超及電商直播平臺(tái)建立穩(wěn)固的供需匹配關(guān)系，簽訂長期合作訂單?！?/p>
值得一提的是，本屆大賽還將“國產(chǎn)化水平”也納入核心評分指標(biāo)，倒逼參賽團(tuán)隊(duì)突破技術(shù)壁壘。歐普智莓團(tuán)隊(duì)交出亮眼答卷：其采用的四通道可調(diào)光譜燈具搭載的水冷降溫和集中電源控制系統(tǒng)，讓400多盞燈具能實(shí)現(xiàn)比常規(guī)系統(tǒng)降低能耗10%，并構(gòu)建了基于GreenLightPlus模型的環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，進(jìn)一步降低單位能耗。而這些軟硬件系統(tǒng)均為國產(chǎn)。
跨學(xué)科“新農(nóng)人”
值得一提的是，不少參賽選手都非常年輕。如賽博農(nóng)人團(tuán)隊(duì)中博士生7人、均為90后，碩士生3人、均為00后，卻涵蓋了植物種植管理、水培管理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及算法開發(fā)與植物生長模型構(gòu)建等多個(gè)領(lǐng)域。
這也道出本屆大賽最深遠(yuǎn)的意義，鼓勵(lì)跨學(xué)科青年人才更多地投入三農(nóng)事業(yè)。更多參賽團(tuán)隊(duì)構(gòu)成印證了這一趨勢，莓立方團(tuán)隊(duì)更是形成“高校+科研機(jī)構(gòu)+企業(yè)”的混編軍團(tuán)，裝備控制領(lǐng)域的教授、10年以上草莓種植經(jīng)驗(yàn)的專家，以及設(shè)施農(nóng)業(yè)種植（885812）管理方向的青年學(xué)者并肩作戰(zhàn)。
這種融合催生出更多的創(chuàng)新。莓立方團(tuán)隊(duì)開發(fā)的AI視診系統(tǒng)，通過手機(jī)拍攝葉片、AI分析，即可識別植株氮、鉀含量，試種階段精度達(dá)90%。團(tuán)隊(duì)隊(duì)員秦清還介紹道，“我們還自主研發(fā)了一套預(yù)測控制模型，能夠?qū)崟r(shí)采集工廠內(nèi)部環(huán)境數(shù)據(jù)，同時(shí)聯(lián)動(dòng)外部空氣變化，每3個(gè)小時(shí)就會(huì)進(jìn)行一次決策。每半小時(shí)，對空調(diào)（884113）、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行策略進(jìn)行調(diào)整，有效降低能耗。”
比賽也為青年科研人員提供了一個(gè)絕無僅有的“練兵場”。在這里，紙上談兵的理論必須接受真實(shí)種植周期（883436）和成本核算的檢驗(yàn)。莓立方團(tuán)隊(duì)隊(duì)長賀世偉的感觸極具代表性：在賽事中，他成長為一個(gè)統(tǒng)籌采購、施工、協(xié)調(diào)多方資源的“項(xiàng)目經(jīng)理”。
“以前沒管過這么多錢，現(xiàn)在要學(xué)會(huì)合理規(guī)劃、精打細(xì)算；曾經(jīng)不擅長社交溝通，到了這里也得硬著頭皮跟形形色色的人打交道?！辟R世偉坦言，“時(shí)間過得飛快，我跟著成長了不少?！?/span>
產(chǎn)學(xué)研協(xié)同機(jī)制深化，孕育著生態(tài)變革?！巴鶎么筚惓恋淼膬?yōu)秀成果，已在國內(nèi)多個(gè)農(nóng)產(chǎn)區(qū)落地生根，真正把實(shí)驗(yàn)室的科研成果、科研論文變成了廣袤田野上的豐碩實(shí)景?！闭缵w春江院士所言，這場革命，讓實(shí)驗(yàn)室的論文真正寫在祖國大地上。
從賽場到市場
盡管比賽剛剛進(jìn)入最終種植階段，但這場關(guān)于未來農(nóng)業(yè)的探索早已超越了單純的科研競技范疇。
四支隊(duì)伍在追求技術(shù)指標(biāo)的同時(shí)，無不將“商業(yè)化落地”作為核心考量，試圖通過大賽這一平臺(tái)，驗(yàn)證其技術(shù)方案的市場生命力。
對于連續(xù)五屆參賽的賽博農(nóng)人團(tuán)隊(duì)而言，隊(duì)長陳民慧指出，長期以來，高能耗一直是植物工廠商業(yè)化最大的爭議點(diǎn)。我們認(rèn)為，草莓作為一種高經(jīng)濟(jì)價(jià)值作物，是打破這一瓶頸的關(guān)鍵品類?！拔覀兘衲甑牟呗允恰仄焚|(zhì)’，通過精準(zhǔn)的疏花管理，確保每顆草莓重量達(dá)30克、糖度穩(wěn)定在12-13度。”陳民慧算了一筆賬，通過提升草莓的溢價(jià)能力與產(chǎn)出效率，植物工廠有望實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化盈利，從而為投資者帶來實(shí)質(zhì)性收益，并推進(jìn)行業(yè)的整體發(fā)展。
擬生態(tài)團(tuán)隊(duì)的商業(yè)化目標(biāo)則更為宏大。隊(duì)長何政洋表示，團(tuán)隊(duì)旨在證明“擬生態(tài)農(nóng)業(yè)（885505）”模式在高品質(zhì)產(chǎn)出以及大規(guī)模商業(yè)化上的可行性?！澳壳?，即使是全球頂尖水培技術(shù)，也主要局限于葉菜類。至于水培草莓、番茄、西瓜等，國際上仍缺乏成熟的方案。而我們在浙江桐鄉(xiāng)的試驗(yàn)基地已經(jīng)證明：淺液流栽培模式下，規(guī)?；慨a(chǎn)高價(jià)值果菜是完全可行的?！彼M(jìn)一步介紹道，團(tuán)隊(duì)剛剛向卡塔爾多哈出口了一套擬生態(tài)草莓種植集裝箱。
更進(jìn)一步的是，大賽搭建的產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，極大地加速了技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化進(jìn)程。“作為一支首次參賽的隊(duì)伍，名次和成績都不是最重要的，真正吸引我們的，是在實(shí)踐中的收獲?！睔W普智莓團(tuán)隊(duì)隊(duì)長王萬海表示。他透露，團(tuán)隊(duì)在比賽中研發(fā)的一款多通道可調(diào)光譜條形燈具，憑借其創(chuàng)新的集中供電和高效散熱設(shè)計(jì)，已經(jīng)在決賽前就獲得了云南某基地的訂單，即將投入實(shí)地補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)。
這充分證明，比賽面對的真實(shí)產(chǎn)業(yè)難題，能直接牽引出具備市場潛力的解決方案。比賽成為了創(chuàng)新技術(shù)最好的“試金石”和“展示窗”。而拼多多（PDD）發(fā)起此項(xiàng)賽事的深層邏輯，也正是在于探索適用于中國國情的智慧農(nóng)業(yè)（000816）路徑，對兼具技術(shù)價(jià)值與產(chǎn)業(yè)潛力的系統(tǒng)性解決方案的追尋，更是鼓勵(lì)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。2025年，拼多多（PDD）還推出“千億扶持”計(jì)劃，在農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域持續(xù)加大科創(chuàng)投（885413）入。
四支隊(duì)伍的技術(shù)路線，恰好提供了不同的可能性，這些探索未必都能立即大規(guī)模推廣，但它們像一顆顆種子，揭示了未來農(nóng)業(yè)不同的進(jìn)化方向。這四個(gè)50平方米空間內(nèi)的較量，其回響注定將超越賽場，為更廣闊田野的數(shù)字化革命，播下充滿希望的種子。
