百姓餐桌上的色香味越来越齐全，对于食品安全的需求也越来越多样。
我们希望用人工智能赋能农产品绿色包装，用跨界思维打造更多农业科技的新质生产力，为农业生产的深度现代化保驾护航。
来自上海市科研一线的农业科技青年，如今纷纷“玩”起了人工智能与现代农业的“对对碰”：用AI打造食品安全“透视眼”，深入食品包装内部，看一看保质期内食物正在发生怎样的变化；将智能化融入作物种植全过程，把每一口绿色呼吸都载入大数据……
智能指示食物新鲜度
“明明是一条在保质期内的鱼，却让我吃得上吐下泻。”来自上海市农科院作物所农产品保鲜加工中心的王乾坤坦言，由于不是很擅长买菜，她对于食物新鲜度的判断全靠寻觅外包装上标注的保质期。可是一次超市的买鱼经历让她意识到，简单数字无法准确描述食物从新鲜到腐坏的变质轨迹。例如，食物已经过期了，但是看起来好像还是新鲜的，我们该丢掉还是吃掉？菜市场、超市里的很多菜肉，直接摆放称重购买，没有包装也没有保质期，食物新鲜度如何把控？
“我本硕就读于西北农林科技大学，期间去英国访学交流，学习了机器人语言。”跨学科的研究背景，让王乾坤对食物保质期的探究有了不一样的创新思路——与AI合作，发明一种新鲜图纸式的绿色食品包装。“我们知道，肉在变质时会产生生物胺，这种物质让环境pH值发生变化，而花青素是一种非常优秀的pH指示剂。”王乾坤选用能够扩大花青素的紫玉米新材料，作为智能包装材料。研究显示，这种包装材料在肉制品的新鲜度检测中表现灵敏，同时在圣女果的新鲜度检测中也展现出了良好的应用前景。
在此基础上，王乾坤运用机器人语言，将智能标签跟深度学习结合，再结合大数据分析，把食物新鲜度的判断从“是非题”演变成了一张可视化的趋势图。“我们正在开发的智能包装产品，就是希望消费者只要用手机小程序扫一下包装上的条形码，就可以直观看到食物内部正在发生着的新鲜度变化”。目前，国际上最先进的新鲜度智能指示包装在欧美上市，例如，在保质期内的牛奶内部新鲜度如何，消费者可以观察外包装上的新鲜度显示条。犹如显色试纸，显示条会根据内部牛奶新鲜度的不同，呈现出不同的颜色变化，消费者一目了然。
植物也有“工厂实验室”
党的二十届三中全会提出，要着眼于科技创新和产业创新深度融合，促进高校科研成果高水平创造、高效率转化，不断助力发展新质生产力。“作为一线的农业科技工作者，我们就要努力推动最先进的科技探索走出实验室，转化成农产品安全产业链条上的新质生产力。”王乾坤告诉记者，目前，“AI赋能鲜食农产品的智能标签显示”项目，已获得上海市农委“春蕾计划”的资助：针对上海地产鲜桃的保鲜度，展开深度研究和创新，依托人工智能和大数据建立桃子采后新鲜度分级标准和识别系统。
在上海市农科院，像王乾坤一样拥有跨学科背景和产业创新视野的农业科技人才越来越多，他们积极地将人工智能融入农业科技现代化发展。在市农科院信息技术研究所里，得益于人工智能赋能的植物工厂实验室悄然诞生。在这座占地30平方米的植物工厂实验室中，上海自主培育的生菜新品种“沪芊”正在茁壮成长。
将看不见的自然生长过程，变成看得见的大数据图谱，正是植物工厂实验室的魔力所在。市农科院信息所副研究员钱婷婷告诉记者，植物工厂实验室实时采集农作物产量、品质与能耗关系的大数据，并给予人工智能大模型和深度学习，来综合评价各类不同选育过程中的产量、品质和能耗等关键指标。例如，在植物工厂里培育“沪芊”，科学家可以把烧心识别、长势监测、环境控制策略等智能化技术，跟种植中的具体需求相匹配。大田推广时，作为品种数字化配套，将其直接移植到新的种植环境中，为农作物生长做好“成长参谋”。
除了新兴的植物工厂实验室，上海市农科院数字农业科研团队还深度研究温室作物生长模型和植株三维模型仿真。“三维模型的仿真模拟给农业研究提供了研究植物的新介质，未来也可以让数字孪生引入植物模型到农业场景中。在大田环境下，我们就能用人工智能识别算法进行作物的自动计数方法研究。”
AI策源农业科技创新
农业是立国之本、强国之基。大力推进农业科技创新是推进中国式现代化和建设农业强国的必然要求，也是上海发展新质生产力、建设国际科技创新中心的重要组成部分。生物技术、物联网、大数据、人工智能等颠覆性技术加速赋能农业发展，是当今全球农业科技创新范式变革的主要特征。其中，核心种源、生物基因、智能设施装备更是热点领域。随着AI的全方位赋能，上海农业科技创新策源地盛装出发。
上海农业科创谷前不久在奉贤启动，11个农业科技创新项目集中签约。据了解，上海农业科创谷由奉贤区与上海市科学技术委员会、上海市农业农村委员会、上海市农业科学院合力建设，聚焦生物基因、种源培育、植物萃取、数字农业、农业现代设备等产业领域的关键技术攻关。上海农业科创谷将以生物技术、人工智能底层技术为支撑，通过跨界融合，高标准增强农业基础研究和原始创新能力，推动基因编辑、合成生物在种源、食品、农药、疫苗等领域应用，促进新一代安全核心技术快速应用于农业领域。AI等新技术正“肉眼可见”地融入农业科技的各个领域，并不断“催化”着传统育种+人工智能的“化学反应”。
上海农业科创谷的目标是：到2030年初步建成为世界一流、中国领先的农业科创“领袖型”园区，核心种源、生物基因、植物萃取、智能设施装备四大领域的创新策源能力力争达到世界领先水平；到2035年，将全面建成影响力、竞争力、引领力世界领先的农业科创园区，为建成世界农业科技强国、实现中国农业现代化提供强大支撑。
鹦鹉螺工作室
作者| 马亚宁
图片 | 采访对象 东方IC
编辑 | Amy
