“靠天吃饭”的种菜节奏，正在被AI应用、自动化智慧系统打破。在崇明岛上，经历了160多天的决赛，一批技术型“农民”在6个集装箱内用代码种出了生菜。这些集装箱容积约40立方米，里头有灯光、空调和监控器，但没有植物生长所需的自然环境。
来自产业、学界，学计算机的、古典吉他的、农业的，不同背景的6队选手在前期设置好远程监控后，每天围绕生菜的长势观察集装箱内的空气、水分、生菜植株上的肥料含量等进行细微调控，有人种出了一株460克的“生菜王”，有人种植一茬生菜的总产量突破600斤。
近期，光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”收官。这是拼多多第4次牵头举办农研大赛。从第三届开始，农研大赛就将比赛场地从温室大棚转移到集装箱内的植物工厂。参赛队伍们需自主设计所有硬件、软件。最终，产量高、品质好、花费少的团队获得胜利。
吉他手在这里种出了菜王
在一个20英尺、全封闭的集装箱内，解晓巍所在的团队“叶菜侠”种出了单株均重超280克、最大克重460克的“生菜王”，“当时学界称农业大摸底把我们给摸出来了，特别惊讶。”
鲜为人知的是，解晓巍的“老本行”并不是“农民”。在“种菜”前，解晓巍从大学古典吉他专业毕业，当了一段时间吉他教师。后来转行，解晓巍进入了一家头部农业公司。期间，他积累了生鲜品牌运营经验，也到荷兰看过数字化驱动下的现代农业，有了更多商业化想法。“外行不是坏事，反而可以跳出农业看农业。”
在售卖植物工厂蔬菜种植方案的过程中，学过古典吉他的解晓巍带有自己的审美和想象力。他坚信产品除了好以外，更需要营销出去，因此在产品的slogan、包装和售卖场景上都特别上心。“营销其实就是要制造冲突感，我们在做品牌营销的时候会找一种类似的感觉。”
于是，五六十克的小番茄被命名成了“清口番茄”铺在了加油站中，带上了一句“像我这样的番茄离了酸甜肯定活不下去”的slogan；由生菜、苦菊、冰草等常见菜组成的蘸酱菜盒也被加上了醒目的标语。解晓巍坚信，“当你面前摆着一整面墙的蔬菜时，你做决策的时间是非常短的，传播性是非常最重要的。”
解晓巍对“冲突感”的执着也带到了“集装箱”植物工厂中。参赛团队将箱内空间划分为设备间和种植间。叶菜侠队占地4.2㎡的设备间是6支参赛队伍中最大的。在其他队伍为提高产量而选择弱化设备间或直接去掉时，他却坚持留下了占箱体总面积约1/4的设备间。
叶菜侠队的设备间。
在解晓巍的想象中，位于城市附近的集装箱植物工厂要真正落地实现商业化，不能只有菜，还需要摆下咖啡机、店铺招牌、冰箱。“我们必须考虑商业变现。当这个植物工厂出现在城市里面，你不能只卖生菜，可以提供咖啡，可以用汉堡夹生菜或者三明治夹生菜，这样你的收入来源才是非常丰富的。”
叶菜侠队商业化落地的集装箱，正是“多多农研科技大赛”多年发展后走向成熟的缩影。经过4年的发展，“多多农研科技大赛”已从探索期迈向了更加注重实际应用和产业化发展的新阶段，吸引了更多“产业派”团队的加入。
此次参赛的另一支“产业派”队伍——“墨泉”队有同样的思考。他们在集装箱植物工厂种植的豌豆苗已出现在上海的家庭餐桌，卖菜是他们的业务之一。目前，他们与科研机构一起种人参、中药材等高附加值的经济作物。
AI应用让植物“自己种植自己”
在大赛评委之一，中国农业大学水利与土木工程学院教授、博士生导师贺冬仙看来，第四届“多多农研科技大赛”向参赛者提出了更高的挑战。“这一次，首先是挑战谁的产量更高、品质更好，其次是看谁的设备更可靠；第三是加入了AI种植，使得种植水平比常规种植生产有所提高；第四是从商业推广性上去评判。”贺冬仙认为，在言必称AI的当下，AI也正在寻找适配的应用场景，植物工厂有望成为最好的应用场景之一。
来自中国农业大学的“赛博农人”队从2020年首次参赛至今，在2024年拿下一等奖佳绩。队长杨浩告诉南都记者，赛博农人队坚持“对话植物、高效生产”的理念，在培植过程中自主研发了一个计算平台，能将种植环境现场包括二氧化碳、水消耗量在内的所有环境数据进行采集、清洗、上传云平台。在这个过程中，AI会根据传感器数据自动调节温室环境参数，从而来创造最佳生长环境，也会借助机器视觉辅助判断植株是否健康，并据此进行自动的环境调控。
“植物并不会像人一样去用语言表达，但当植物出现胁迫的时候，再进行环境控制就已经晚了，所以我们团队选择根据植物真实的生长情况和生理需求来对它进行环境控制。”杨浩介绍称。在现场，南都记者看到，一个植物工厂智能环控系统将赛博农人队生菜植株的二氧化碳浓度、室内温度、耗电量等关键指标一一记录。
赛博农人队的植物工厂智能环控系统。
无独有偶，在此次大赛中斩获三等奖殊荣的叶菜侠队也应用了类似的AI种植法则。解晓巍是在参观荷兰高科技农业公司Priva实验室时首次接触到了AI种植。“当时，他们提出的全新种植理念是‘让植物自己种植自己’，这个理念让我们耳目一新！”在这次比赛中，叶菜侠找到供应商合作应用了一套更精密的环境控制系统。通过该系统将植物种植相关的肥料、光照、辐射、温度、湿度等指标进行量化后，后续45天的种植阶段内不再需要人为操作。
关于AI种植，绿叶先锋队还提到，植物工厂提供了设施园艺领域最佳的智慧管控载体，是未来最有可能实现AI智慧管控的农业领域。不过，目前智能AI种植在农业中的实现仍只实现在部分环节如环境控制、图像识别和水肥管理中。未来要实现全面AI智慧管控，仍需在作物垂直模型算法、农业模型算法控制技术和植物工厂设备稳定性方面进一步攻关。
贺冬仙还提到，如果未来植物工厂能利用AI等技术实现全自动化控制，让农业从业人不再“靠天吃饭”、不再受地理位置与气候的制约，或能成为农业劳动力短缺问题的一大解法。
一线城市成植物工厂发力重点市场
贺冬仙告诉南都记者，2023年我国粮食生产总产量逼近7亿吨。但目前中国对食物的实际消耗量只有三分之一，仍存在严重的生产过剩、产销不平衡等问题。“你会看到，有时候蔬菜生产出来会直接‘还田’，事实上我们只需要很少的地区来种菜。”
如何让食物的生产量与消耗量在一个区域内达到平衡？在贺冬仙看来，植物工厂或是一大解法。“尤其是像北上广深这样的一线大城市周边，如果能有一个植物工厂生产叶菜进行就近销售，非常符合时代发展的需求，这些地区也可以成为植物工厂重点发力的市场。”
何为植物工厂？所谓植物工厂，是利用人工环境控制技术，模拟植物生长所需的最佳条件如光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等，以实现植物周年连续生产的农业系统。它通常位于室内，使用人工光源（如LED灯）替代阳光，并通过营养液循环系统提供植物生长所需的养分，从而不受自然条件限制，实现高效、可控的农作物生产。作为现代农业发展的重要方向，植物工厂在解决二十一世纪人口、资源、环境、健康等问题中有巨大想象空间。
2009年，国内第一个智能型人工光植物工厂由中国农科院环境与可持续发展研究所研发成功，中国也因此成为当时世界上少数几个掌握植物工厂核心技术的国家之一。近年来，一批平台企业、房地产企业纷纷加入植物工厂建设行列。数据显示，截至2022年我国人工光植物工厂数量已经超过了200家，居全球前列。
2024年9月15日，国务院办公厅印发了《关于践行大食物观构建多元化食物供给体系的意见》。其中提到，要加快发展现代设施农业，拓展食物开发新空间。积极发展日光温室、塑料大棚，集中连片推进老旧设施改造提升，加快发展集约化育苗，发展基质、水培等无土栽培，在大中城市周边布局建设植物工厂。
贺冬仙认为，未来植物工厂是超大城市中就近进行生鲜供应的一个地方，也是农业工业化的一大重要缩影。而本届“多多农研科技大赛”虽然只在一个小小的集装箱内，还不能代表中国植物工厂的整体产业化水平，但它代表新生和领军的力量，是中国植物工厂从亏本走向盈利的一个转折点。
“拼多多近年来积极拥抱高质量发展，比如提供健康、安全、绿色、高品质产品。在这种情况下，科技创新就是促进产业结构生产方式转变的一大动力，拼多多每年都拿出不少资源来做这件事情，以赛促研，这就是一种高质量发展。”贺冬仙称。
采写：南都记者 林文琪
