在拼多多，一群人為草莓改寫季節(jié)

作者/貝克

編輯/雪梨王

這幾年，很多人已經(jīng)習(xí)慣一件事——在任何季節(jié)，似乎都能買到草莓。

冬天有，春天有，甚至夏天，也開始零星出現(xiàn)。

草莓原本是季節(jié)性水果。它屬于低溫、短日照作物，需要在特定的時間段內(nèi)開花、結(jié)果、成熟。往年四五月份，草莓基本開始退場。

但現(xiàn)在，有人試圖做一件更激進(jìn)的事：把季節(jié)性，從草莓的生長里剝離出去。

〓試種植階段實拍：草莓植株葉片濃綠、果實初現(xiàn)，整體生長狀態(tài)穩(wěn)健。陸云波攝

在上海農(nóng)業(yè)科創(chuàng)谷的一處空地上，四個50平方米的植物工廠并排而立。這是第五屆“多多農(nóng)研科技大賽”的決賽現(xiàn)場。在這里，燈光代替太陽，算法調(diào)控溫度與濕度，一群青年科學(xué)家正在嘗試重新定義種草莓這件事。

他們當(dāng)中，有人是經(jīng)驗豐富的種植專家，也有人曾是農(nóng)業(yè)的“門外漢”——做照明的、搞AI的、研究自動化的……他們目標(biāo)一致，就是在各支團(tuán)隊自主設(shè)計并搭建的植物工廠里，探索如何用更低的能耗和成本，種出好吃又高產(chǎn)的草莓。

6個月后，草莓的產(chǎn)量、品質(zhì)和成本將決定比賽成績。而在比賽之外，他們試圖回答一個更重要的問題：當(dāng)作物不再依賴季節(jié)，農(nóng)業(yè)會變成什么樣子？

造一個沒有四季的草莓工廠

上海交通大學(xué)領(lǐng)銜的莓立方團(tuán)隊打造的植物工廠里，冷颼颼的。耳邊是呼呼的風(fēng)聲，空氣里彌漫著草莓的香甜。

一條狹窄的通道兩側(cè)，緊湊排列著11組鋼制栽培架，每組5層，每層都安裝了一個獨立風(fēng)機(jī)；植物工廠頂部設(shè)有中央風(fēng)道，連接空調(diào)和除濕機(jī)。除了植株上方的LED光源，團(tuán)隊還在四周的墻壁上貼了反光膜。

〓植物工廠頂部加裝大功率通風(fēng)系統(tǒng)，構(gòu)建起自上而下的氣流循環(huán)。陸云波攝

這一切都是為了給草莓營造一個穩(wěn)定舒適的生長環(huán)境。它需要充足的光照，但又很怕熱，因此植物工廠內(nèi)部的通風(fēng)要好、濕度得適中。

根據(jù)賽程安排，每支隊伍有兩個月的時間建造植物工廠。作為隊長，賀世偉清楚地記得這間50平方米的“小房子”從一個金屬框架，到照明、新風(fēng)設(shè)備搭建，再到種植裝置入場的每個節(jié)點。

“開燈是最有儀式感的時刻。”他說，建造完成前，內(nèi)部線路不完善——外面是大晴天，里面卻伸手不見五指。工人從外部接一根電線，開著一盞大燈照明施工，貼反光膜、擺種植架等等工序都是在這一束燈光下完成的。

直到那天下午，一切安裝就緒，賀世偉讓工人打開了一半的燈。“唰”——光瞬間填滿整個空間。“小房子”由暗到明，反光膜將光線折射得滿屋閃爍，亮得他幾乎睜不開眼。那一刻，震撼、開心、感動的情緒全涌上來，他覺得這些日子的辛苦，好像都被這束光撫平了。

〓植物工廠四周覆以高反射率反光膜，通過增加二次折射顯著提升光能利用效率。陸云波攝

硬件之外，莓立方團(tuán)隊還自主開發(fā)了一套預(yù)設(shè)控制算法，可以每隔三小時決策是否要啟用新風(fēng)系統(tǒng)引入外部空氣，利用自然低溫降低空調(diào)能耗；每隔半小時檢測濕度，判斷是否要調(diào)整空調(diào)和除濕機(jī)的運行策略。他們也構(gòu)建了一個AI圖象識別算法，通過手機(jī)圖像對草莓進(jìn)行實時診斷，判斷其氮、鉀含量，及時調(diào)整水肥策略。

這里沒有四季，只有參數(shù)。在他們的設(shè)想里，農(nóng)業(yè)不再靠天吃飯，依賴技術(shù)可以為作物改命。

〓莓立方團(tuán)隊工人在操作間通過控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對工廠溫光環(huán)境的精準(zhǔn)監(jiān)測與調(diào)控。陸云波攝

但即便把環(huán)境控制做到極致，植物自身仍有其不確定性。“你不知道什么時候這里會長一片葉子，那里又長一片葉子。”一位隊員指著栽培架上的植株解釋說。

試種階段，他們栽下2780株草莓。兩個多月過去，開花率尚未達(dá)到預(yù)期；也有少數(shù)植株結(jié)出了白色幼果，從層層疊疊的葉片間探出頭來。那些幼果通體奶白，覆著一層細(xì)細(xì)的茸毛，像還沒睡醒的樣子。賀世偉基本隔天就要來一次，每次待上半天，先摸摸葉片，再湊近了觀察葉片上有沒有病蟲害，連最細(xì)小的脈絡(luò)也不放過——這些細(xì)小的動作是經(jīng)驗判斷的一部分。有時候，他會蹲在栽培架前，對著一株草莓看很久。

〓莓立方團(tuán)隊隊長賀世偉正在記錄試種植階段的草莓果徑，確保每一顆果實都符合生長預(yù)期。陸云波攝

“以前我只種過百合花，種草莓是頭一回。”賀世偉坦言，此前自己對果實類作物了解不多。他是上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院碩士二年級的學(xué)生，本科讀的是園林專業(yè)，每天和觀賞植物打交道，直到研究生階段轉(zhuǎn)向設(shè)施園藝，才開始接觸智慧農(nóng)業(yè)，眼下正在做草莓營養(yǎng)診斷相關(guān)的課題。他說，雖然都是農(nóng)業(yè)，但具體研究方向的跨度其實不小。

農(nóng)歷春節(jié)前，賀世偉發(fā)現(xiàn)試種的草莓出現(xiàn)了葉片邊緣卷曲、葉脈發(fā)黃的情況，第一時間向團(tuán)隊里的農(nóng)藝種植專家請教。對方在草莓種植領(lǐng)域深耕多年，很快給出判斷：問題背后可能對應(yīng)著多重變量——空氣濕度、環(huán)境溫度、水肥比例……甚至潛在病害。他們能做的，只有一項一項試，把干擾因素逐個排除。

而這個過程考驗的是整個團(tuán)隊的協(xié)同能力。10位成員來自不同的領(lǐng)域和學(xué)科，既有在校學(xué)生，也有企業(yè)參與者。“一開始溝通起來多少有點障礙，但現(xiàn)在已經(jīng)克服了。”來自稷青科技（上海）有限公司的團(tuán)隊成員對他們的植物工廠充滿信心，“目前來看，我們還是蠻有優(yōu)勢的。”

〓上海交通大學(xué)領(lǐng)銜的莓立方團(tuán)隊亮相決賽啟動儀式。陸云波攝

種草莓有什么難的？

本屆大賽中，像莓立方這樣有著跨界融合背景的團(tuán)隊不在少數(shù)。由歐普照明牽頭的歐普智莓團(tuán)隊，也是其中典型的一支。

隊長王萬海介紹，團(tuán)隊的強項在光能應(yīng)用——9位成員中近半數(shù)來自歐普照明；而在種植技術(shù)方面，則引入了一位有著近30年草莓種植經(jīng)驗的專家坐鎮(zhèn)。

〓歐普智莓團(tuán)隊。 陸云波 攝

“我們農(nóng)民有個習(xí)慣，每天清晨到地里轉(zhuǎn)一圈，看看草莓怎么樣，需要什么。”團(tuán)隊成員、上海毅天農(nóng)業(yè)科技有限公司的夏著瑜說，但現(xiàn)在，他要學(xué)著把每天的農(nóng)事操作變成一句話或者一個數(shù)據(jù)，再交由上海人工智能研究院的專家們，將其變?yōu)橐粋€指令。

比如澆水，以前他會看看土壤和植物根系的狀態(tài)，差不多就可以澆了。澆多少呢？也是“差不多”。現(xiàn)在他必須給出一個明確的數(shù)值——水分要保持在65%還是70%。

〓隊員操作滴箭式滴灌系統(tǒng)，演示植物工廠模式下草莓的水肥供給方案。陸云波攝

這種轉(zhuǎn)換并不輕松。用夏著瑜的話說，完全改變了他以前的思維。

團(tuán)隊配置全面、分工清晰，但真正下場后，王萬海卻覺得，草莓的生長節(jié)奏，比他想象的慢得多。他的感受很直接：“做照明燈容易，種草莓很難。”

賽博農(nóng)人團(tuán)隊的隊長陳民慧進(jìn)一步給出了專業(yè)解釋：草莓是一種連續(xù)開花結(jié)果的作物，整個生長周期中，營養(yǎng)生長與生殖生長始終交織。要想既高產(chǎn)又好吃，就必須在兩者之間不斷進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。

不同于首次參賽的歐普智莓團(tuán)隊，賽博農(nóng)人團(tuán)隊已是大賽的“五朝元老”，也是上屆大賽的冠軍。團(tuán)隊成員全部來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點實驗室，陳民慧說，也因此，團(tuán)隊在理論研究方面很扎實，實操經(jīng)驗則相對較少。

〓大賽"五朝元老"賽博農(nóng)人團(tuán)隊，再次闖入決賽。陸云波攝

這種落差，在比賽初期便暴露出來。

隊員郭申伯主要從事設(shè)施園藝環(huán)境工程及作物生長模型方向研究。剛開始自己在家種草莓，他的理解很簡單——“多澆水，就會長得好”，結(jié)果卻是“怎么種都死”。

失敗的次數(shù)多了，他慢慢領(lǐng)悟到，植物的根系需要呼吸，長期處于高濕環(huán)境，反而會窒息腐爛。“我之前相當(dāng)于一直讓它泡在水里。”郭申伯說，后來他學(xué)會了靠“手感”判斷，摸摸草莓根部的土壤和葉片，驗證此前的水肥策略是否恰當(dāng)；而現(xiàn)在，借助環(huán)境傳感器和圖像識別系統(tǒng)，這些以往需要親力親為的農(nóng)事操作，甚至可以交由AI進(jìn)行決策。

“我們過去一直在思考，怎么把論文里的成果，搬到真正的生產(chǎn)現(xiàn)場。”郭申伯說，有了這次參賽經(jīng)歷，他更加明確了，搞農(nóng)業(yè)研究不能只停留在發(fā)文章，而是要能指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

今年即將博士畢業(yè)的鐘路明是第三次參賽。他介紹，這次團(tuán)隊建設(shè)的植物工廠在整體結(jié)構(gòu)和節(jié)能策略上延續(xù)了之前的思路，但也進(jìn)行了很多改進(jìn)。比如放棄傳統(tǒng)地軌，改為天軌，有效規(guī)避地面沉降或軌道積塵對植物工廠運行精度的影響，同時方便人工操作。再比如在引入外界冷源時，使用了能耗更低的水冷空調(diào)，同時將外界冷源接入節(jié)能系統(tǒng)，當(dāng)植物工廠內(nèi)外溫差大于等于5℃，空調(diào)會關(guān)閉，系統(tǒng)自動引入外界冷源，對植物工廠內(nèi)部進(jìn)行降溫，從而減小空調(diào)負(fù)荷、降低能耗。

〓賽博農(nóng)人團(tuán)隊啟用天軌種植架，幫助工人高效作業(yè)。陸云波攝

四支團(tuán)隊并非各自為戰(zhàn)，而是在比賽期間充分交流。陳民慧注意到，擬生態(tài)團(tuán)隊采用的是淺液流培（NFT）模式，相較于主流的基質(zhì)栽培模式，“挑戰(zhàn)更大”。前者在草莓品質(zhì)上能否超越后者？這是大家普遍關(guān)心的問題。

“我們不是純粹的水培，而是摻入了一些有益菌，將植物的根莖葉進(jìn)行有氧發(fā)酵并降解后，重新變?yōu)橐簯B(tài)營養(yǎng)元素，返還給系統(tǒng)。”擬生態(tài)團(tuán)隊的核心人物何朝輝解釋說，淺液流培（NFT）模式的好處是環(huán)境可控且純凈循環(huán)，可以堅持“預(yù)防優(yōu)先”的植保策略，無需在后期噴施可能影響草莓風(fēng)味的化學(xué)農(nóng)藥。他還提到，這個模式他們已經(jīng)做了很多年，在很多作物上都非常成功，比如番茄、西瓜、車?yán)遄拥取?/p>

〓工人通過數(shù)字看板實時核對植物工廠的環(huán)境參數(shù)。陸云波攝

何朝輝原本是一位電子工程師。早年攜家人移居新西蘭后，他在機(jī)緣巧合下接手了當(dāng)?shù)匾患冶粭壷玫幕瘕埞r(nóng)場，由此踏進(jìn)了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。他最初的切入點是種植自動化，嘗試用工程思維重構(gòu)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。2019年，何朝輝回到家鄉(xiāng)浙江桐鄉(xiāng)建了一個示范基地。兒子何政洋剛好大學(xué)畢業(yè)，興致勃勃地參與進(jìn)來，并提出了“擬生態(tài)農(nóng)業(yè)”的概念。不久前，他們向卡塔爾多哈出口了一套擬生態(tài)草莓種植集裝箱。

但這一路走來并不輕松。何朝輝坦言，很多時候，阻力并非來自于技術(shù)本身，而是成本、認(rèn)知上的掣肘，“你說可以不用農(nóng)藥，那賣農(nóng)藥的人怎么辦？技術(shù)進(jìn)步，往往會動了別人的蛋糕。”

這種張力，使得“擬生態(tài)”不僅是一個技術(shù)路徑，也是一種需要反復(fù)驗證、不斷說服的實踐過程。

正因如此，這支團(tuán)隊在大賽評委眼中顯得尤為特別。大賽評委之一、正高級農(nóng)藝師、杭州農(nóng)科院草莓研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人余紅評價，擬生態(tài)團(tuán)隊的探索具有明顯的創(chuàng)新意識，也指向了未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的一種可能方向。

〓擬生態(tài)團(tuán)隊是本屆決賽中唯一采用淺液流培方式的隊伍。陸云波攝

農(nóng)業(yè)也可以很有范兒

何政洋說，在新西蘭，農(nóng)場主是賺大錢的。但在國內(nèi)實踐的兩年里，他的感受并不是這樣。

在更廣泛的現(xiàn)實里，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)還在“靠天吃飯”；播種、施肥、病蟲害判斷，仍高度依賴經(jīng)驗。這不只是靠技術(shù)就可以解決問題，更深層次的瓶頸，是“誰愿意留下來”。

“我兒子今年30歲，我叫他到我的實驗基地去，他都不愿意去。”余紅說起這件事，也有些無奈。在他看來，當(dāng)下農(nóng)業(yè)正同時面對多重壓力：經(jīng)濟(jì)環(huán)境變化、氣候不確定性增強，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式效率有限。長此以往，農(nóng)業(yè)對年輕人的吸引力只會越來越弱。

但如果未來農(nóng)業(yè)變成植物工廠的形態(tài)，情況會不會不一樣？

“比如在城市的購物中心里建一個植物工廠，不光提供產(chǎn)品，還提供農(nóng)業(yè)觀光休閑、科普教育；又或者在大型住宅區(qū)的公共空間建一個植物工廠，給居民提供草莓或者生菜，看得見、可追溯，還很新鮮。”余紅說，農(nóng)業(yè)需要的不是更多“吃苦的人”，而是系統(tǒng)性的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)升級。

〓擬生態(tài)團(tuán)隊選擇淺液流草莓種植方式，搭配極致的環(huán)控?fù)Q取極致的口感。陸云波攝

大賽評委之一、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師賀冬仙認(rèn)為，農(nóng)業(yè)是一個跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的高端行業(yè)，對人才和技術(shù)的需求非常高。

這也是拼多多連續(xù)五屆牽頭舉辦“多多農(nóng)研科技大賽”的初衷。作為近年來拼多多“千億扶持”計劃加大科創(chuàng)投入的重要抓手之一，大賽希望吸引更多創(chuàng)新人才和企業(yè)參與到農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中，培育新質(zhì)生產(chǎn)力，利用新模式、新技術(shù)推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展。

去年比賽結(jié)束后，種出“菜王”的葉菜俠（山東）農(nóng)業(yè)科技有限公司將多項成果成功進(jìn)行商業(yè)化推廣，并受到客戶的高度認(rèn)可。另一支參賽隊伍墨泉隊，則將在大賽中試驗并改良的新風(fēng)系統(tǒng)和新設(shè)計的LED，應(yīng)用到了援藏的集裝箱農(nóng)場中。

在植物工廠里種草莓只是一個小小的開始。郭申伯觀察到，這幾年，在新疆、東北，包括他的家鄉(xiāng)內(nèi)蒙古，農(nóng)業(yè)機(jī)械化率、智能化率都已經(jīng)大大提高。他經(jīng)常在短視頻平臺上刷到，一些年輕人用一臺無人機(jī)管理成百上千畝土地。他堅信，以后會有越多越多這樣的“新農(nóng)人”，利用先進(jìn)的技術(shù)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，獲得可觀的收入。

農(nóng)業(yè)的魅力，從來不只是產(chǎn)量和效率，而是始終有人愿意去理解一件無法被完全掌控的事情。