光伏储能、水培种植、AI精控……青年科学家如何破解草莓植物工厂痛点

如果在完全密闭的空间里，一颗草莓能生长吗？这样的实验正在奉贤区紧张进行着。

近日，第五届“多多农研科技大赛”决赛启动暨植物工厂落成仪式在上海农业科创谷举行，4支队伍从22支进到初赛的队伍中脱颖而出，晋级决赛。来自北京的赛博农人团队、上海的莓立方团队和欧普智莓团队、浙江的拟生态团队，将在未来6个月，通过远程管控草莓生长环境，在各自的“赛博农场”里展开最终轮的草莓种植较量。

这是拼多多连续第五届举办“多多农研科技大赛”，也是时隔三届重新聚焦草莓栽培。与首届赛事在高原温室的场景下栽培草莓不同，本届赛事要求团队自行设计、建设50平方米的植物工厂，在“看不见日光”的类集装箱场地里，探索“高品质、高产量、低成本、低能耗”的国产草莓栽培方案。

赛事升级直面产业攻坚

时隔三届，草莓再次成为比赛作物，不过，比赛方式变了。首届赛事侧重验证AI与传统种植的产量差异，而本届要求团队综合考量成本与产出，标志着从技术探索迈入产业攻坚。“这意味着赛事升级到了‘植物工厂草莓栽培商业化、可复制、可盈利方案’的探索。”大赛评委、中国农业大学教授贺冬仙认为，这是一次“从无到有”向“从有到优”的迈进。

能耗是制约植物工厂草莓能否端上大众餐桌的核心瓶颈，人工照明长期占据能耗大头。为此，本届赛事首次加入光伏储能系统，既可降低运营能耗，也能充当备用电源。记者在现场看到，3支团队不约而同在植物工厂顶部加装了太阳能光伏板，通过小角度倾斜最大限度吸收阳光。

除了“开源”，各团队更在“节流”上精打细算。由上海交通大学领衔的莓立方团队，在植物工厂内壁和栽培架全面铺设升级版反光膜，专门“打捞”易失的侧向光与边缘光。实测数据显示，反光膜启用后，草莓冠层有效光子量提升了约15个百分点。背靠欧普照明的欧普智莓团队，则采用智能集电集控系统，将400多盏LED灯的独立小电源整合为一个直流大电源集中管理，提高了电能转换效率。

这场攻坚的落地，恰逢上海农业科创谷的定位——聚焦“科技+服务”，打造农业科技创新策源地。奉贤区副区长李慧表示：“农业的未来关键在于科技，科技的活力关键在于创新，创新的落地关键在于场景。‘多多农研科技大赛’正是链接前沿科技与田间地头的平台。”

AI能不能种草莓

如果说光伏储能解决的是“电从哪来”，那么人工智能算法回答的则是“怎么种得更好”。AI能不能种草莓？它必然会成为最佳辅助，本届赛事中，两支顶尖团队给出了殊途同归的答案。

上海交通大学农业与生物学院教授常丽英带领团队，正在推进设施作物人工智能小模型与大模型融合决策系统，并已在小规模集装箱植物工厂中完成初步验证。小模型负责识别单株草莓的长势、病虫害、开花结果状态，大模型负责综合调度与决策。“通过图像识别、环境调控与生长管理的协同，系统能够实现对每一株草莓的精准控制，密度适中的情况下，单株级控制已经可行。”常丽英介绍。

记者获悉，团队正致力于构建适用于不同作物的本地化生长模型。不同作物需求差异极大，一个类目需要一个独立模型。“国际上虽有番茄等作物的成熟模型，但因环境、品种差异不适合本土直接使用。”她介绍，团队正在推进“国产替代”，从0到1自主建模，尤其针对草莓、青菜等尚无先例的品类，“这一技术逻辑未来可延伸至生菜、小青菜等叶菜类，实现降本增效、品质稳定和全年连续生产。”

连续五届参赛的赛博农人队由中国农业大学7名博士、3名硕士组成，也在践行相似的“与植物对话”理念。“就是别瞎折腾，一切以草莓的需求为准。”队长陈民慧说。团队希望AI能变成像DeepSeek或ChatGPT那样的生产助手，这一想法已经部分实现，他们基于多年积累的栽培数据和知识图谱，开发了EC离子贡献率算法，通过图像和传感器判断草莓不同生长阶段，如分化花芽、膨大果实、长叶子等，精准调整营养液中的氮钾比例。团队在北京远程管控上海的植物工厂，“就像家里养了只猫，没事就掏出手机看一眼”。对于植物工厂前景，陈民慧认为若能利用青海、新疆的弃电，草莓就能一年四季稳定供货，让整个产业转起来。

从打法上看，两套技术路径各有侧重。常丽英团队强调小大模型融合的单株级控制与国产化建模，赛博农人队则深耕知识图谱与AI交互助手，但他们共同指向智慧农业的核心，即让算法听懂作物的语言。

探索低成本高产高品质

节能之外，高产高质是另一大考题。与其他团队选择基质栽培不同，浙江拟生态团队提出了浅液流草莓种植计划——引入自主研发的专用槽和设备，大幅提升空间利用率，计划种植4600株草莓，预估总产量达3800斤。而赛博农人队则追求精控品质，每序花仅保留3个果实，确保每颗草莓重量达30克以上。莓立方团队的“硬目标”更加全面：每公斤草莓耗电控制在30度以内，单株产量超0.4公斤，甜度稳定在12度以上。

本届赛事对参赛团队的首要挑战是跨界协作能力——从零“手搓”一个植物工厂，是农业、人工智能、机械、建造的多领域合奏。进入决赛的4支队伍中，企业主导或参与的数量达到3支，产学研融合趋势明显。中国工程院院士赵春江表示：“希望通过本届赛事涌现出更多农业科技创新的优秀人才与突破性成果，为我国智慧农业注入新活力。”

拼多多相关负责人称：“我们希望通过大赛，鼓励更多青年科学家投身农业，打破行业壁垒，利用技术专长跨界赋能。”今年中央一号文件强调促进人工智能与农业发展相结合。作为以农业为底色的电商平台，拼多多通过“千亿扶持”计划持续加大科创投入，为强农兴农配置技术和人才“双引擎”。

每一座植物工厂，都藏着对中国农业未来的想象与探索。哪支队伍的技术方案，能在6个月后结出最甜的“果”？草莓会给出答案。

原标题：《光伏储能、水培种植、AI精控……青年科学家如何破解草莓植物工厂痛点》

栏目主编：唐玮婕

本文作者：文汇报 徐晶卉