农业变酷，拼多多助力前沿科技“撒向”田间地头

作者｜闫妍

出品｜网易科技《态℃》栏目组

90天，一个四个集装箱，不靠阳光雨露，甚至不用土壤，以更低能耗、更短时间、更优算法，种出更高产量、更好品质的生菜，彻底颠覆传统农业“靠天吃饭”的生产方式。

这不是什么科幻电影，而是第三届“多多农研科技大赛”中，四支决赛队伍在上海崇明集装箱垂直农场内的真实场景——科研专用的四路光谱调光灯及环控系统；可支持不同类型的光谱搭配以及“温、光、水、气、肥”的精细化控制；参赛选手通过移动终端，就能对种植箱进行无人化管理。

2022年7月，第三届“多多农研科技大赛”启动，期间共吸引全球30支顶尖团队、150多位青年科学家报名。最终，从全球30支报名参赛的团队中脱颖而出的“赛博农人”队（CyberFarmer）、上海农科院队、生菜快长队（Lettus Grow）、上海交大“生生不息”队四支决赛队伍，他们尝试突破学科壁垒，合力挑战在全封闭的集装箱以更低能耗种植更优品质、更高产量的全新生菜品种“翠恬”。

（本次大赛的四个集装箱式植物工厂）

6月27日，经专家评委审定，何立中博士带领的上海农科院队最终摘得冠军，并夺得“最高产量奖”。这支农学家团队曾为我国南极科考队员提供极端环境的蔬菜种植培训。来自中国农业大学的“赛博农人”队荣获大赛第二名与“最佳节能奖”。上海交通大学博导鲍华带领的“生生不息”队与极星农业创始人徐丹领衔的“生菜快长”队并列第三。

本届比赛结束后，作为主办方之一，拼多多鼓励获奖团队进一步完善农研成果，把技术方案应用到广袤的田间地头，让青年科学家的聪明才智与时代的需求结合起来，助力农户增收与乡村振兴。

借助科技的力量，装上“智慧大脑”的传统农业正焕发出新的生机。

一、“生菜博士”用技术赋能农业

这次大赛中，前沿科学技术大显身手的数字化农业生产场景让人印象深刻。

上海交大“生生不息”队员熊元科向网易科技展示了他们为本次大赛构建的信息化平台。这支“工科团队”借助人工智、大数据等新技术，开发了“生生不息数据平台”，实现了数据自动导入和后续模型分析，直观呈现环境参数以及植物生长的实时变化，方便种植策略的更新迭代与优化调整。

在他们看来，要解决农业难题，首先要“读懂”农作物。

据介绍，该团队远程采集并可视化超过13万组数据，实现了整合监测、决策、控制系统的数据融合平台，为植物栽培专家提供有效数据分析参考，为智慧栽培提供“基础设施”，助力在对新品种了解有限、数据有限及专家经验有限的情况下实现产量提升。

熊元科讲，经过三轮的迭代与优化，第三茬的生物量较第二茬增长86%，较第一茬增长135%。而在高生长速率条件下，生菜容易出现烧心现象，这也是生菜栽培领域的一个长期难题。“通过不断挖掘数据进行分析，第一时间调整环境参数和生长速率，我们团队生菜的烧心率也从第一轮的43%，到第三轮下降到了3%。”

与“生生不息”的工科团队不同，何立中博士带领的上海农科院队，则是一支长期从事植物工厂无土栽培、智慧农业等相关研究，具有深厚的农学背景团队。

结合本次大赛及过往种植经验，他们在赛事期间开发了一套智慧种植决策管理系统。该系统基于大数据云平台的数据库构建，融合了植株的生长模型、光截获模型、蒸腾模型等算法，实时收集各类传感器回传的数据，尤其是利用深度相机多源采集图像数据进行植株长势监测，可辅助有关光配方优化、环境调控、缓解烧心以及及时采收等方面的种植策略判断。

作为本次大赛的冠军团队，何立中博士透露，“通过这次比赛开发的决策管理系统，以及能够推广应用的光配方、作物模型系统，这块我们准备申请专利和软件著作权。另外我们还总结一套植物工厂生菜栽培技术规范，希望后面再完善，形成企业标准，有机会申请团标或者行标。”

值得一提的是，有数据显示，本次多多农研大赛是一场“含博率”极高的挑战赛。数据显示，参加比赛的青年选手中，博士达到39人，占比近42%。而四支决赛入围团队，“含博率”更是高达58.3%。

汗水农业向智慧农业转型之路，正需要这些具有创新思维和跨学科背景的青年学者的加入。

多多农研科技大赛经过三届的蓄力，逐渐从农业领域“破圈”，吸引到了很多跨学科背景的青年专家的参与。拼多多高级副总裁王坚表示，现代农业不仅是农业这一个领域的工作，还牵涉到计算机、软件工程、工学、材料学、机械制造与自动化等多个学科的专业知识。

“拼多多希望鼓励和培养具有创新精神和跨学科背景的农业科技人才，推动农业科技的升级和转型。通过跨学科的技术应用，促进农业科技成果的转化和应用，提高农业生产的效益和竞争力，为农业高质量发展提供有力支持；从而推动农村经济的发展，提高农民的生活水平，促进农村经济的可持续发展。”王坚讲到。

二、农业变酷，种菜不靠“老天爷”

首届“多多农研科技大赛”AI组冠军、CyberFarmer队队长郑建锋，来自中国农业大学农业农村部设施农业工程重点实验室，这次带着CyberFarmer团队冲进了第三届多多农研科技大赛决赛。

长期从事设施园艺环境工程研究的CyberFarmer队，将挑战的重点聚焦在——不以生物量最大化为目标，通过适度控制生长速率获得最大的经济产量。

“要产量还是要品质，在种植过程中，我们纠结过。但最终，我们在最后一茬选择牺牲部分产量，改善整齐度、感官、商品率等品相指标。”郑建锋说，“未来，我们会继续推动植物工厂的产业发展，这个决定也会一直指导我们。”

通过这次比赛，这支团队沉淀了“基于作物生理反馈的植物工厂智能环控方法”、“基于CO2质量平衡的生菜净同化量动态监测技术”、“建立生菜冠层面积识别的模型”等众多科研成果。

在首届“多多农研科技大赛”上，CyberFarmer曾与HortiGraph组成联合战队，摘得了AI组冠军。他们曾用到营养液配方的动态调整技术，在植物生长不同阶段，调整营养液的元素配比和浓度，比如在植物苗期，把营养液的整体浓度控制在标准浓度的一半，等到植物开花结果，则调整为1倍或1.5倍。如今这项技术被写成了科普论文，所有数据也都嵌入模型，形成了标准算法，正在北京小汤山基地应用。

本届大赛，CyberFarmer也取得了第二名的好成绩。CyberFarmer队员杨浩告诉网易科技，目前“植物工厂”模式之所以难以广泛推广，原因就在于能耗和人工成本太高，导致生产成本居高不下，比较传统薄膜温室模式高出了五倍以上。

这群青年科学家渴望通过技术创新改变现状。“我们希望这些不会喷农药的，更营养、更好吃、更安全的蔬菜水果，有一天真正走向大众餐桌。”

自古以来，农业生产都“仰以鼻息”，气象条件、光照条件、温度湿度等等都不可控。即便是普通大棚，环境调控仍然十分被动。在相对可控的工业环境里培育农作物，与传统种植方式相比，生长发育可以不受或少受自然条件影响，产量相对也会更高。

LettUs Grow团队是四支晋级团队中唯一一支“企业队”，队长徐丹是也极星农业的创始人。团队成员包括生菜栽培专家、生菜生长模型专家、数据科学家、植物生理学专家、农业商业模式专家以及AI算法工程师，来自荷兰瓦赫宁根大学及研究中心、北京极星农业有限公司、拜耳作物科学等机构。

在徐丹看来，“设施决定着产量的上限。”通过这次大赛，他感受到了植物工厂和玻璃温室水培生菜的差异，“硬件、精细化管理、品质要求、产品等级等等都存在差异。”

他讲，说，“：通过比赛，我们更加了解翠恬生菜生长的环境特性，指导我们日后的生菜生产。同时，我们还研发了硬件设备报警系统、生菜重量预测模型等，对于提升植物工厂生菜产量、品质具有重大意义。”

三、聚焦农业科技，持续完善现代化农业产业链

起家于农业的拼多多，为进一步服务乡村振兴，响应“数商兴农”号召，一直致力于支持前端的农业科技创新。

今年已经是拼多多举办的第三届多多农研科技大赛，王坚讲，“我们希望通过赛事的举办促进农业领域的技术交流、创新和发展，推动我国农业技术的高质量发展。此外，比赛还可以促进农业科技成果的转化和应用，提高农业生产的效益和竞争力，为农业高质量发展提供有力支持。”

不久之前，拼多多向中国农业大学捐资1亿元设立研究基金，用于支持中国农业大学围绕国家重大战略需求，立足全球农业领域相关学科前沿，在基础研究和农业卡脖子技术攻关方面进行积极探索。与此同时，即将开赛的第二届“拼多多杯”科技小院大赛也将掀起新一轮的农业创新大比武。

作为全国最大的农产品上行平台，拼多多在销售环节的具有一定的优势，所以也更深刻认识到，科技创新是农业产业链的极重要环节之一。

“只有加强农业科技创新，才能推动农业高质量发展，提高农产品的品质和附加值，满足消费者对于高品质、安全、健康农产品的需求。因此，拼多多一直积极参与前端的农业科技创新，旨在通过技术手段提高农业生产效率和质量，优化农业产业链，提高农产品的附加值和市场竞争力。”王坚解释。

同时，拼多多也希望通过对农业科技的持续投入，完善现代化农业的产业链。

2023年第一季度，拼多多在各大农业产区持续投入，推动农业产区供应链改造升级、产业提质增效。2月，拼多多加速推进农产区的“数实融合”，发起了“农云行动”。集中投入优势资源，助力产地解决人才、品控和物流三大难点，推动全国100个农产区更快“拼上云端”，打造更具韧性和竞争力的数字化农产带。

据了解，自拼多多2月开展“农云行动”以来，专项小组已先后奔赴云南、山东、福建、河北、湖北、广西、安徽、海南、广东、山西、四川等十几个省份调研，为当地蔬菜、水果、水产、食品、茶叶等农产品产区的新农人提供电商运营专场培训及一对一定向运营指导，成批量的新农商正在平台开店、优化经营模式，助力当地农产品高速上行。

比赛告一段落，但是拼多多对于数字农业的探索一直在路上。