2022-10-21 11:30:54
在上海光明母港垂直農(nóng)業(yè)研究中心，此次大賽定制的集裝箱式種植箱已改裝完畢?！∧固帷z
在上海光明母港垂直農(nóng)業(yè)研究中心，一個個陳列的集裝箱中，一場“沒有日照和土壤”的種植終極“大比武”即將拉開帷幕。箱內(nèi)的種植架已被劃分為三或四層，每層都裝有種植托盤。托盤中的營養(yǎng)液通過管道與控制臺相連，可以長期保持設(shè)定的濃度。集裝箱的金屬外殼并不透光，顆顆生菜將在人工定制的光與液中按照計劃生長。
“我們團隊擁有在南極極端環(huán)境下進行蔬菜生產(chǎn)的成功經(jīng)驗?！薄芭c常規(guī)光照模式相比，我們設(shè)計的這套動態(tài)光調(diào)控方案，預(yù)計能夠降低苦味40％-60％，產(chǎn)量提高30％-50％。”
近期，在2022光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽暨第三屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽隊伍選拔現(xiàn)場，15位領(lǐng)隊圍繞如何在集裝箱里種出好吃、高產(chǎn)、實惠的生菜向評審團提交種植方案，并進行視頻路演。自8月初開啟招募，本次大賽共吸引全球30支頂尖團隊、150多位青年科學(xué)家報名，最終有四支頂尖團隊脫穎而出進入決賽。
中國工程院院士、國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江認為，本次比賽表現(xiàn)出兩點可喜之處。首先，幾乎所有參賽項目都運用了多學(xué)科交叉技術(shù)，尤其是AI的新技術(shù)應(yīng)用；其次，選手普遍將創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)結(jié)合，關(guān)注技術(shù)推廣應(yīng)用的經(jīng)濟性和生產(chǎn)經(jīng)營的贏利點，探索了可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。
AI“菜王”各顯神通
“你們考慮過集裝箱的通風(fēng)問題嗎？”“病蟲害防治的方案有嗎？”“你如何看待種植密度調(diào)整帶來的人工成本提升？”“在單位能耗和產(chǎn)量方面，你們的具體目標(biāo)是什么？”……
“參賽選手就像鋼琴師，只不過他們飛舞的手指譜寫的是一串串整齊的代碼，它們將代替選手進行智能化調(diào)控?！北敬未筚愒u委之一、光明母港農(nóng)業(yè)總監(jiān)王金華告訴記者，種植方案前瞻性、落地可行性、技術(shù)推廣性、商業(yè)化思路、智慧種植等是重要得分點。
王金華認為，這次的參賽隊伍普遍經(jīng)過充分醞釀，組成了涵蓋光學(xué)、信息技術(shù)、農(nóng)業(yè)種植等學(xué)科的綜合性比賽團隊，均充分利用科技手段，打破傳統(tǒng)種植觀念，提交的方案精彩紛呈，“比賽過程競爭激烈，各顯神通?！?/p>
值得一提的是，本次多多農(nóng)研初賽是一場“含博率”極高的挑戰(zhàn)賽。數(shù)據(jù)顯示，參加比賽的93名青年選手中，博士達到39人，占比近42％。而四支決賽入圍團隊，“含博率”更是高達58.3％。
作為決賽團隊之一，上海農(nóng)科院團隊由園藝所何立中博士帶領(lǐng)，團隊成員在設(shè)施栽培、智慧農(nóng)業(yè)方面擁有豐富的理論及實踐經(jīng)驗，曾為我國南極科考隊員提供極端環(huán)境的蔬菜種植培訓(xùn)。
另一支入圍的上海團隊由上海交通大學(xué)教授鮑華牽頭，集結(jié)了農(nóng)業(yè)工程、能源利用、機械工程、計算機科學(xué)等農(nóng)工交叉學(xué)科研究力量，陣容強大。該團隊此前在上海交大“深藍計劃”項目“無能耗的海上自維持蔬菜種植平臺”的支持下，共建基于太陽能光伏、光熱利用，有機結(jié)合自動控制和浮板栽培技術(shù)的系統(tǒng)，初步實現(xiàn)光、水、肥等多因素的匹配和性能優(yōu)化。
其余兩支晉級隊伍來自北京，且都是“王者之師”。其中，CyberFarmer團隊成員是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點實驗室的青年科學(xué)家。他們在首屆“多多農(nóng)研科技大賽”上與Horti?Graph組成聯(lián)合戰(zhàn)隊，摘得AI組冠軍。而LettusGrow團隊由北京極星農(nóng)業(yè)總經(jīng)理徐丹掛帥，他們曾為北京奧運會及冬奧會供應(yīng)生菜，不久前剛剛榮獲第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”的第一名。
碰撞出產(chǎn)學(xué)研新模式
集裝箱里種蔬菜究竟有多難？“大賽使用的‘翠恬生菜’是一個全新品種，我們相信參賽選手都有能力種出來，但如何種好是個大問題。溫、光、水、肥、氣，僅光這一個環(huán)節(jié)，光周期、光譜、光量子密度這三個要素如何搭配就極大程度影響著作物的產(chǎn)量，更別提其他幾大環(huán)境要素了，它們疊加的控制難度可謂是指數(shù)性增長?！蓖踅鹑A表示。
溫室種植可以借助自然光，“靠天吃飯”，而集裝箱種植，環(huán)境因素都依賴人工調(diào)節(jié)，對人工決策的容錯率更低，挑戰(zhàn)更大。而且，能源成本是植物工廠面臨的最大挑戰(zhàn)之一，如何降低能耗是關(guān)系到產(chǎn)品推廣與消費者利益的現(xiàn)實問題。
目前，初賽選手提交的種植方案可以分為兩種類型，一類是農(nóng)業(yè)學(xué)者從作物栽培的需求與規(guī)律入手，將傳統(tǒng)的種植經(jīng)驗與人工智能結(jié)合，優(yōu)勢互補，以獲取更佳的種植結(jié)果；另一類則是工科專家將生菜種植作為應(yīng)用場景，以前沿技術(shù)解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實難題。
“本屆初賽，人才輩出，踴躍賽智，不少團隊不僅有理論分析，更有實戰(zhàn)經(jīng)驗，充分說明植物工廠領(lǐng)域到達產(chǎn)業(yè)化風(fēng)口，吸引了眾多后起之秀跨入行業(yè)?！币咽堑谌螕?dān)任“多多農(nóng)研科技大賽”評委的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授賀冬仙感慨道，因為參賽隊伍優(yōu)秀，評委打分非常不易?！氨敬伪荣惛⒅貙崙?zhàn)經(jīng)驗與智能技術(shù)分析的接軌與融合，期待初賽勝出的四個團隊再接再厲，在決賽中碰撞出工農(nóng)學(xué)科交叉的火花，也沉淀出產(chǎn)學(xué)研學(xué)融合的成長空間?！?/p>
而大賽評委、上海農(nóng)科院園藝所所長朱為民認為，在工學(xué)與農(nóng)學(xué)結(jié)合方面，選手們可以在決賽階段進行更加深入的思考與探索?！稗r(nóng)科生往往在能源、控制、智能等工科方面認識不足，而工科生對農(nóng)學(xué)的基礎(chǔ)認識又不夠，在比賽中與同行不斷學(xué)習(xí)和進步，有助于提升解決農(nóng)業(yè)實際問題的能力?！?/p>
“前兩屆大賽的成果，驗證了數(shù)字技術(shù)和人工智能能夠切實有效賦能農(nóng)業(yè)，智慧農(nóng)業(yè)大有可為?！逼炊喽喔呒壐笨偛弥旖×埍硎?，“今年，我們聯(lián)合光明母港共同舉辦第三屆大賽，協(xié)同產(chǎn)業(yè)各方繼續(xù)以農(nóng)研大賽的形式，助力推動產(chǎn)業(yè)資源要素集聚，解決行業(yè)發(fā)展面臨的關(guān)鍵共性問題，凝聚共識，推動智慧農(nóng)業(yè)快速發(fā)展?！鞭r(nóng)民日報·中國農(nóng)網(wǎng)記者 歐陽靖雯
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