集装箱里的生菜种植大赛，会是农业未来的样子吗

清晨，集装箱里的灯光慢慢亮起，系统正在模拟大自然里晨曦时分缓缓变化的光线，以及强弱不定的微风。一排排种植架上的水培生菜，浸润在人工温光下，开启新一轮的光合作用。

千里之外，解晓巍通过远程传输数据，看到这些生菜的尺寸，已经跑赢团队最乐观的预期。他很高兴——这意味着，集装箱里小小的“植物工厂”正在按计划工作，他们的理念和设计逐步奏效。

这不是科幻场景，而是2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”的现场。

过去五个多月里，在上海崇明的光明花博邨，六个这样的集装箱静静矗立，暗自较量。每一座集装箱都是一个“小型农场”，集成了工业自动化、人工智能、大数据等现代农业技术，探索着设施农业最前沿的部分。

▲上海崇明，六支队伍打造的植物工厂集装箱。

这场大赛自启动便吸引了来自国内外的目光：每支队伍需要在规定预算内将一只固定尺寸的集装箱改造为“新农田”，并设计出生菜智慧种植方案。在16支队伍的142位国内外优秀青年专家学者经过初赛角逐后，最终六支队伍成功晋级决赛。而后再经过160多天的持续努力，决赛结果在2024年12月27日揭晓：来自中国农业大学的赛博农人队夺得冠军，其凭借精准的数据分析和智能调控，将集装箱种植生菜的栽培面积生产效率提升到了0.33千克/平方米/天，而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。

上海农科院团队则在约42立方米的空间中实现了一茬生菜超300公斤的产量突破，且综合品相、食味俱佳，最终获得本届大赛二等奖和“最佳风味奖”。

解晓巍带领的“叶菜侠队”，因为种出单株重达460克的“菜王”，获得“最高单株重量奖”。

比起名次和奖项，各队在大赛中展现的技术、取得的突破，或许有着更远大的意义。

正如大赛评委之一，中国农业大学教授、博士生导师贺冬仙所说，“植物工厂的技术创新，能够让我们看到未来农业的潜力。”某些成果，或许也会成为相关产业投资的转折点。

在植物工厂的科技探索背后，农业产业迎来翻天覆地的重构，智慧农业未来的模样正在显现——交叉的科学领域，多元的人才结构，全新的产业链，以及商业落地的巨大空间。

从集装箱里的生菜，到餐桌上的生意，集装箱里的小小乾坤，或许会在不远的将来，改变世界的面貌。

▲集装箱里种植的“优雅”生菜。

这是“多多农研科技大赛”的第四个年头。

从往届的草莓、番茄，到本届的生菜，大赛延续了设施农业挑战赛的主题，继续聚焦AI种植，探索自主设计和建设集装箱植物工厂，并在全人工光环境可控的集装箱“植物工厂”内开展一种作物的种植比拼。

所谓植物工厂，是一种全新的种植模式，它能够在高度控制的环境中，实现作物的高效、智能化种植。为此，六支参赛队伍在过去五个多月里，在自己设计的集装箱内展开了激烈的竞争。每一个集装箱都充满了科技感，也都是一方新农业探索的“实验田”。

赛博农人队大胆地将冷源接入系统与冷凝水回收技术结合，采用了多源节能调控系统。在集装箱内，他们通过冷源接入降低温度，最大程度减少空调能耗。在生菜生长的明期，当箱外温度低于箱内10摄氏度以上，或者在生菜生长的暗期，箱外温度低于箱内7摄氏度以上时，系统就会自动启动冷源。

▲赛博农人队采用了多源节能调控系统。（摄影：李傲）

这一创新系统的价值在寒潮来袭时得到了验证。通过启动冷源接入系统，他们成功将空调的日能耗环比降低了56%。最终，他们的栽培面积和产量较上届比赛分别增加了2倍多、6倍多，而空调能耗占比却下降了近70个百分点，展示了在节能与高效之间的巨大突破。队长杨浩表示：“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，这让我们看到植物工厂的可持续发展前景。”

相比之下，上海农科院团队的设计理念则集中在光照和栽培架的创新上。他们设计了一种可移动的垂直吊挂栽培架，这个栽培架根据作物的不同生长需求，可以逐步展开，确保每一株生菜都能在20厘米的生长间距内茁壮成长。整个集装箱内高达6层的栽培架，为1600多株生菜保障了充足的生长空间。为了确保环境更加适宜生菜的生长，上海农科院团队还为集装箱配备了独特的灯光系统。红光、蓝光和紫外光分别对应着地上部分生长、根系生长和维生素C的积累。“经过50天的悉心照顾，我们最终收获了302千克生菜，超过预期一倍。”队员们骄傲地说道。

叶菜侠队则采取了一种更具“人文关怀”的设计思路，将植物生长的环境当作“家”来打造。在他们的集装箱内，每个种植单元都配备了遮光帘，并精心设计了空调风管和通风系统，让生菜在人工线性控制的环境下感受到“自然”的日出日落和清风拂面。“我们把每一棵菜都当做人来照顾，想方设法让它更舒适。”解晓巍说，最终的结果超出了预期，单株生菜均重超300克，“这也证明了我们的思路是可行的”。

绿叶先锋队则从空间利用的角度出发，突破性地省去“操作舱”，极大提高了集装箱的空间利用率。通过创新的“新农田”模式，他们将集装箱的空间利用率提高至2.8，相较传统的田间种植方式，栽培面积得到了显著提升。最终，绿叶先锋队以近290千克的总产量取得了比赛的第二名。队员孙维拓表示：“接下来，我们将进一步优化结构设计，力求将植物工厂技术做成世界领先的水平。”

值得一提的是，不同队伍种植的同一种生菜，也呈现出了明显不同的口感。

室墨司源队的队长熊元科逐一点评了各队的成果：自己种的生菜整体光强比较弱，植物向上生长，叶柄有点长，吃起来叶尖最甜，越往下越脆，“有一点点苦感，但主要是脆”；绿叶先锋队的生菜是极致的脆，有一点甜；上海农科院队的生菜很均衡，哪里都是正常的甜、正常的水；外形最显著的是叶菜侠队的生菜，特别大，口感也不错。“我很惊喜，第一次认识到每个队伍明明种的是同一种菜，但吃出来的味道完全不一样，各有各的侧重点。”

▲大众评审正在品尝不同队伍种植出的生菜。

而在不同的口味背后，则是风格各异的团队，以及跨界而来的“新农人”。

这是熊元科第二次参赛，他本人正在上海交大攻读工科博士。而室墨司源队的10个人中，9人来自上海交大，1人来自华中农业大学，其中3位老师，7位学生。“我们来自不同专业，有能源专业的、建筑专业的、园艺设计专业的、计算机专业的，还有市场专业的。”

▲第二次参加比赛的熊元科喜获丰收。（受访者供图）

不同学科的师生，在植物工厂的新场景里，往往能碰撞出意料之外的火花，形成新的生产力。比如，熊元科自己的博士研究方向是能源，在他看来，人的日常生活环境未必需要非常精准的温湿度控制，“但那种以分钟为单位的温湿调整技术，对集装箱里的植物来说，可能是有意义的”。

在叶菜侠队的解晓巍看来，这种“跨界”的合作，正在极大提升农业的想象空间。他介绍，叶菜侠的8人团队，“几乎就是公司的团队架构”，其中只有两三位成员是传统农业专业出身，其他成员则是从计算机、自动化甚至热能这样的专业跨界而来，甚至还包括财务人员。而解晓巍自己，则是学音乐出身的。

他进一步举例说，“我们都知道植物生长要通风，可能在传统的农业中，这是一个经验问题，但在热能专业的小伙伴看来，这是一件需要详细量化计算的工程，其他领域的技术，正在快速进入现代农业，形成生产力。”

▲叶菜侠队队长解晓巍（左）与队员毛欣。（受访者供图）

绿叶先锋队队员孙维拓也坦言，团队成员都有各自的课题方向，大家扎根在单一领域，往往只专注单一角度、单一指标，却很少从集成应用场景的角度考虑问题。而“集装箱种菜”这样的实战项目，给了他们一次全新的体验，能够完整设计、改造集装箱和种植叶菜，收获颇丰。

农业的人才结构，正在飞速变化。

事实上，本次参加比赛的“新农人”们，大多有着多元化的高学历。比如绿叶先锋队11名队员，人均博士；赛博农人队8名队员中，博士占6席；上海农科院团队10名队员里，有4人是博士。

全新的农业，也在“催熟”全新的农人。

杨浩是所有决赛选手中唯一的“四朝元老”：“四届大赛贯穿了我的整个博士阶段，从在师兄带领下做数据采集、核算工作，到如今带队参赛，它是推进我博士课题研究的原动力。”

在他看来，几年的比赛，已经让自己从一个知足乐观的学生，变成了更加成熟冷静的项目经理。在答辩现场，他甚至打趣地跟各位与会企业家“自荐”，希望今后有机会在农业新质发展上有进一步的合作空间。

年轻的“新农人”，正在把“种菜”变成一件很酷的事。

在生菜试种阶段，每天需要对株高、株幅、鲜重、叶片数、叶面积等五个指标进行测量、记录、拍照，做一次大约6小时，上海农科院团队队长苗辰说：“一个人太孤单就听音乐，我都是关上集装箱的门开功放，那些菜都跟我一起听过周杰伦、梦龙乐队和酷玩乐队了。”

▲上海农科院团队队长苗辰。（摄影：刘芸）

和每一颗生菜一样，每一个心怀梦想的“新农人”，都必须接受市场的检验，而看起来本应水到渠成的步骤，或许也会有意想不到的波折。

熊元科就分享了自己的“意难平”。在本次参赛方案落地过程中，他们这个有点“书生气”的团队，就因为缺乏经验和资源，导致原本在纸面上“看起来很美好”的方案，最终落地时出现了不少问题，效果大打折扣。

事实上，如何让新科技落地生根，乃至带来更大的产业革新，是藏在“多多农研科技大赛”集装箱里，更大的“野心”。

“植物工厂是农业数字化的前沿板块，也是近年来农业高新技术成果落地应用的活跃领域。”大赛评委、中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家赵春江在颁奖典礼上表示，“我们相信，参赛团队的创新成果能够为农业科技的进步注入新的活力，也期待参赛团队能够将自己的创新成果转化为实际应用，为农业现代化贡献更多智慧与力量。”

事实上，从本届比赛的项目设置，就能看出它与市场和生活对接的目的。

熊元科说，虽然连续两届大赛，比的都是“在集装箱里种东西”，但上届是在搭建完成的集装箱里种生菜，而本届则是需要团队自行设计集装箱，并且种植生菜，实战性明显更强。

因此，大赛既是一个不同背景的团队交流思想、切磋技术的平台，也是一个农业新技术与新思路的展示落地平台。

解晓巍说，他们在大赛期间，每天基本都会接到3-10个不等的电话，咨询产品沟通合作，“这让我们觉得非常受用”。而在决赛终期评审时，还有客户专程赶到现场看产品，“我们在现场一共接待了五组这样的客户，最远的是从蒙古国来的”。

同时，本次大赛的不少科研成果，也已经被写进论文或进入专利实审受理阶段，有一些大赛的科研成果也已进行市场推广。

比如，墨泉队的参赛方案获得了不少市场主体青睐，其正在与上海餐饮企业合作，尝试种植健康绿色韭菜，目前处在试验阶段；公司还与中东企业尝试种植罗勒、芝麻菜等沙拉菜品种，在泰国尝试种植草莓等非热带地区常见水果，希望用技术满足更多地区的不同需求。

而室墨司源队也凭借出色的节能表现，吸引了企业的关注。熊元科说道：“武汉的一家农业企业，一个月有上万度电的能耗，非常期待我们去合作，这让我们挺开心的。”

在贺冬仙教授看来，植物工厂的产业化之路任重道远。“虽然这个概念被叫得特别凶，但实际上真正产业化还在起步阶段，这个是非常头痛的一件事。”因此，她觉得这届大赛的成果十分可贵：“（赛博农人队栽培面积生产效率）0.33千克/平方米/天的数据，对我们是很有鼓舞性的，或许这届比赛，能成为我们植物工厂产业投资的一个转折点。”

▲上海农科院团队给集装箱植物工厂内种植的“优雅”生菜补光。

她觉得，植物工厂不能单纯地看产量和品质，更要注重商业模式的落地。“我们一直在探索如何通过植物工厂来打造智慧农业的商业化方案，最终让这些技术走向大规模应用，成为一个稳定、可复制的模式。”她说，“我们希望它能进入到普通人家里，逐步降低成本，把这项技术的优势带给更多消费者。”

而在解晓巍看来，“植物工厂”这个当代智慧农业领域炙手可热的方向，也是中国人在农业产业新的突破口。“叶菜侠”背后的公司，来自中国蔬菜之乡山东寿光所在的潍坊，2020年成立以来，就专注于沙拉菜、中国菜、中草药材、合成生物等绿叶草本类作物标准化生产工艺研究，目前其拥有多套自主知识产权的绿叶菜生产装备体系，已经在日本、韩国、阿鲁巴、泰国等国家和地区落地植物工厂模式，而他们未来的方向，也是坚定地“出海”。“我们的种植集装箱，已经卖到新加坡、日本这样的地方，客户根据我们的操作手册，哪怕是零基础的‘小白’，也能种出优质的蔬菜，这对新加坡这样人口密度大、土地稀少、蔬菜种植成本高的地方，有很大的商业价值。”

他觉得，中国的“植物工厂”正在飞速崛起。“就在2024年，我们中国的设施农业装备力量已经在荷兰、德国的顶尖园艺技术展上，达到了非常大的规模。中国人已经可以去荷兰建温室。此时此刻，我们的工程师正在做一个罗马尼亚的方案，种植罗马生菜和羽衣甘蓝，对方觉得我们和荷兰公司的核心技术差别不大，但得益于中国的制造业产业链，我们的造价只有荷兰公司的1/3左右。”

他说，和很多的历史进程一样，这也是一个“农村包围城市”的过程。

小小的集装箱里，藏着广阔的市场，以及智慧农业无尽的遐想。

▲“叶菜侠”团队种下的生菜种子已发芽。（受访者供图）