在一只大約60立方米的集裝箱里，用可移動垂直吊掛栽培架種植生菜，通過高速流動的液體將植物燈產(chǎn)生的廢熱導(dǎo)入集成管道，可以實現(xiàn)冬夏反向調(diào)溫，降低能耗。或者，采用五面保溫、雙面彩鋼卷板和高效制冷機組合，預(yù)計綜合能耗能夠降低25%……

這是2024光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽暨第四屆“多多農(nóng)研科技大賽”中的部分場景。在小小的集裝箱植物工廠里，操作人員動動手指，就能完成整個空間內(nèi)的澆水、施肥、調(diào)光、補溫等工作。

民以食為天。從古至今，人們從未放棄過對于糧食與蔬菜的浪漫想象。在農(nóng)業(yè)實踐的歷史長河中，中國人對于農(nóng)業(yè)育種與馴化規(guī)律的探索也從未止步，農(nóng)耕民族沿著黃河、長江等河流流域開墾了大量土地，并在此種植五谷雜糧，創(chuàng)造了燦爛的農(nóng)業(yè)文明。

如今，一群90后、00后“新農(nóng)人”對于耕種方式的探索與多元場景的創(chuàng)造，將農(nóng)業(yè)競技場地從傳統(tǒng)農(nóng)田轉(zhuǎn)換成集裝箱植物工廠；將大數(shù)據(jù)、人工智能等作為新農(nóng)具，就此打開農(nóng)業(yè)巨大想象空間。

未來，在戈壁、沙漠、偏遠(yuǎn)島嶼以及耕地較少的城市空間，植物工廠讓種菜成為可能。

追光少年

作為去年參賽的冠軍團隊，上海農(nóng)科院隊在今年獲得了更多的關(guān)注。這是今年3月籌備參賽以來，隊長苗辰的感受。他的身份從隊員切換到了隊長，這次負(fù)責(zé)比賽種植方案的制定與執(zhí)行。

談及對農(nóng)業(yè)的選擇，苗辰說他本科時沒有主動填報農(nóng)業(yè)專業(yè)，而是被調(diào)劑的。經(jīng)過四年的時光，他對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣。所以考上研究生，他就主動選擇了植物補光研究這一細(xì)分領(lǐng)域。

隨著參與老師的研究課題以及越來越多的基地實踐，苗辰更是越來越能領(lǐng)略到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的魅力。

苗辰至今記得那個讓他耳目一新的場景，當(dāng)時適逢上海的早春季節(jié)，大批量的補光燈，同時在棚里散發(fā)出紫紅色的光影。一個個嬌艷欲滴的番茄密密麻麻地“站在”連棟的溫室棚里奮力生長，“那種生機勃勃，讓我更加堅定了自己的選擇?！?/p>

再度參賽，苗辰的任務(wù)是給生菜“補光”。這個聽起來有點不好理解的工作，被這個眼前的大男孩解釋得有板有眼。

“這一次，我們隊不僅通過極致的空間使用率大幅提升種植面積，還在傳統(tǒng)LED燈人工光源的基礎(chǔ)上，引入能耗更低的激光燈。每根激光燈管功率僅8瓦，不僅能耗低，還可以更好提高植物的光合效率，促進植物生長發(fā)育及品質(zhì)的提升?！泵绯叫ΨQ負(fù)責(zé)這個“工種”的他們是“追光的人”。

來自“中國蔬菜之鄉(xiāng)”壽光市所在的濰坊市的葉菜俠隊，也是追光中的佼佼者，隊長解曉巍對光侃侃而談?！拔覀儾粌H要關(guān)注燈的轉(zhuǎn)化效率，還要關(guān)注燈本身的散熱和發(fā)熱性，搭配導(dǎo)光管，同時我們也在做各種關(guān)于光譜、光配方的測試，務(wù)求針對不同品種給到最佳的光配方方案，讓蔬菜能更茁壯生長?！?/p>

“少年英雄”所見略同

除了要“追光”，今年的賽事還增加了一個新環(huán)節(jié)：“爆改”集裝箱，決賽從7月上旬開始，6支進入決賽的參賽隊伍對賽事主辦方統(tǒng)一提供的集裝箱進行自行設(shè)計和改建。參賽隊伍需要比拼集裝箱式植物工廠的制造水平，從系統(tǒng)設(shè)計、裝備制造、安裝調(diào)試、種植運營等方面進行全方位技能考核，全面體現(xiàn)了工學(xué)、農(nóng)學(xué)乃至商學(xué)的學(xué)科交叉與跨界融合?！耙再惔傺小?，推動植物工廠產(chǎn)業(yè)破局。

9月下旬開始，在各自改造好的集裝箱中水培生菜，經(jīng)過50多天的培育種植出來的成果最終還要經(jīng)過產(chǎn)量、品質(zhì)且花費三個維度的衡量，綜合成績最優(yōu)的團隊才能獲得勝利。

雖然“爆改”方案各不相同，但此次參賽的隊伍都有一個相類似的想法：雖然現(xiàn)實中，國內(nèi)的植物工廠發(fā)展至今，仍然受限于資金與規(guī)模，且比賽也沒有以產(chǎn)業(yè)化為唯一評價標(biāo)準(zhǔn)。

但大家都不約而同希望自己的項目成果能激發(fā)出現(xiàn)實中植物工廠的商業(yè)推廣應(yīng)用，同時最大化實現(xiàn)農(nóng)業(yè)研究的價值。

上海農(nóng)科院隊采用了一套總共6層的可移動式垂直吊掛栽培架。從植株的育苗期到成長期，這些架子逐漸展開，可為每架生菜留出20厘米的生長間距，整個空間至多種植1600余株生菜，被認(rèn)為是6支隊伍中種植數(shù)量最“激進”的方案。“比賽是交流研究技術(shù)、落地創(chuàng)新成果的契機。只有賽前的技術(shù)數(shù)據(jù)不斷被刷新，現(xiàn)實中才有更大的可能性。”苗辰自信地說道。

從加拿大“回流”的墨泉隊，方案融合了歐美方向和亞洲方向?qū)χ参锕S的研究成果，也就是在中西方融合技術(shù)創(chuàng)新、高附加值探索方面，推進了國內(nèi)垂直農(nóng)業(yè)發(fā)展。

他們集裝箱內(nèi)的創(chuàng)新機械是全場亮點，吸引了所有人的目光——這是一個長5米、高度超過2.4米的巨型裝置，至少4組半徑約30厘米的滑輪組拉動鉸鏈，帶著逾兩米長的食品級不銹鋼種植槽緩慢旋轉(zhuǎn)。

墨泉隊的“中西合璧”技術(shù)風(fēng)裝置中，大到架構(gòu)設(shè)計，小到滑輪組件，都凝聚了巧思?！霸诳臻g利用率、氣候一致性、采摘便捷度等方面，旋轉(zhuǎn)式栽培架有自己的優(yōu)勢。”隊長秦楚漢說，由于飲食習(xí)慣及經(jīng)濟發(fā)展的差異，歐美植物工廠的設(shè)計理念與國內(nèi)流行的日本流派，差異很大。“國內(nèi)植物工廠團隊散在全國各地，通過大賽，大家聚在一起，背靠背交流，很有意義。我們把在加拿大學(xué)習(xí)、創(chuàng)業(yè)期間積累的想法、創(chuàng)意帶回國，帶到大賽上，算是拋磚引玉?！?/p>

秦楚漢還向記者回憶起自己8年前第一次嘗試“手工改建”植物工廠。他在建材市場購買木材，鋸出雛形，再用紙袋包裹，底部挖幾個孔洞，放入水箱，一個簡易的“番茄工廠”就完成了。也是這個小小的嘗試，讓他在加拿大開啟了“代碼種菜”之路，創(chuàng)辦了自己的農(nóng)業(yè)公司。

“但回國這幾年，幾乎把之前賺到的錢全部投入到國內(nèi)國產(chǎn)化的研發(fā)里去了?！鼻爻h說道，參與這次的比賽，他一方面希望借此打響團隊知名度，另一方面，也希望能為國內(nèi)新農(nóng)業(yè)發(fā)展道路帶來更多的先進技術(shù)和可能性。

與墨泉隊海歸背景與商業(yè)模式不一樣的是，首次參賽就闖入決賽的葉菜俠隊已經(jīng)在植物工廠上實現(xiàn)盈利模式，是現(xiàn)實中已經(jīng)將植物工廠與產(chǎn)業(yè)化結(jié)合得比較好的一支隊伍。據(jù)隊長解曉巍介紹，公司2020年成立以來，專注于中國菜、中草藥材、合成生物等綠葉草本類作物標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝研究，目前已經(jīng)在日本、韓國、阿魯巴、泰國等國家和地區(qū)落地植物工廠模式。

這次他們僅用8天就完成了集裝箱改建的硬件交付，是速度最快的團隊。且提出的42~45天能夠達到單株250克的產(chǎn)量指標(biāo)，也完全顛覆了國內(nèi)植物工廠種植生菜的產(chǎn)量指標(biāo)。除了效率高、產(chǎn)量大，記者還留意到葉菜俠隊還很看重與植物的友好交往，他們給每個種植單元安裝了遮光簾，配備了專屬的空調(diào)風(fēng)管，讓作物擁有“五星級”的居住體驗。

新農(nóng)人談“新”，新農(nóng)業(yè)萌芽

參賽后，苗辰對于植物工廠亟需解決的市場接受度問題感受更深了。“我們還有很長的科普的路要走，拋開品質(zhì)與口感不談，起碼讓大眾明白植物工廠生產(chǎn)的蔬菜是安全的，何況品質(zhì)與口感并不差?！?/p>

解曉巍則希望“口袋農(nóng)場”可以走進社區(qū)、學(xué)校，成為一個絕佳的蔬菜展示平臺、銷售平臺甚至教學(xué)平臺。盡管盈利已經(jīng)不是他當(dāng)下的最大壓力，但他仍然“希望對接更多資源”。

比賽給新農(nóng)人帶來的影響遠(yuǎn)不止于此。

參加了上屆比賽的上海交大團隊在賽后仍持續(xù)研究比賽所用方案的可操作性和可實現(xiàn)性，不僅發(fā)表了6篇相關(guān)學(xué)術(shù)論文，目前還在試驗一種有望推向市場、惠及大眾的智能植物栽培架模型。上海農(nóng)科院團隊也整合了院內(nèi)相關(guān)團隊和資源，搭建了垂直農(nóng)場創(chuàng)新研究平臺，開展了一些綠葉菜、草莓、大麥草以及西紅花等中藥材的植物工廠栽培技術(shù)研究。

一群抱著理想從四面八方聚集到崇明島的新農(nóng)人，被種菜的魅力折服，為新農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展打開未來之門，讓“一鍵種菜”成為現(xiàn)實。

正如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師賀冬仙所言，在智能裝備的基礎(chǔ)上，利用AI技術(shù)顛覆傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，植物工廠一定是最具顛覆性的重要體現(xiàn)，也是生產(chǎn)力向新突破的典型范本。

從高原溫室到植物工廠，拼多多連續(xù)四年主辦“多多農(nóng)研科技大賽”。拼多多集團高級副總裁、首席發(fā)展官朱政指出，多多農(nóng)研科技大賽是一場聚焦設(shè)施農(nóng)業(yè)、未來農(nóng)業(yè)和前沿農(nóng)研科技的活動，探索未來農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供一些可能成為現(xiàn)實的實施路徑。

遠(yuǎn)離上海市區(qū)喧囂的崇明島，拼多多為一群90后、00后新農(nóng)人提供農(nóng)業(yè)新商業(yè)模式的萌芽與探索貢獻了一份力量。而每個看似微小的改變，都意味著新農(nóng)人在探索未來農(nóng)業(yè)的道路上又朝前邁進了一步。