經過兩天的線上答辯和激烈角逐，近日，第五屆“多多農研科技大賽”初賽評比結果出爐，中國農業(yè)大學組建的賽博農人隊（Cyberfarmer）、上海企業(yè)歐普照明牽頭的OPPLE智莓隊、上海交通大學領銜的莓立方隊和浙江企業(yè)塔金麥主導的擬生態(tài)隊四支隊伍突圍成功，闖入決賽。
本屆大賽共吸引了全球46支團隊、超300人報名，參賽者主要來自高校、科研院所、企業(yè)等，背景多元，其中還有17支隊伍來自俄羅斯、日本、韓國等海外國家。經過專家評委首輪篩選，22支隊伍進入初賽，包括兩支韓國企業(yè)隊伍。
▲ 本屆大賽由拼多多、上海市農業(yè)科學院、上海農業(yè)科創(chuàng)谷主辦，中國農業(yè)大學和浙江大學聯(lián)合主辦，農業(yè)農村部對外經濟合作中心、上海市農業(yè)農村委員會和上海市奉賢區(qū)人民政府指導，聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織駐華代表處和上?，F(xiàn)代服務業(yè)聯(lián)合會支持。
針對賽制，初賽隊伍需提交長10米、寬5米、高4米的植物工廠建設方案以及國產草莓種植方案，由包括中國工程院院士、國家農業(yè)信息化工程技術研究中心主任、首席專家趙春江在內的12名專業(yè)評審打分。晉級決賽的四支隊伍在科技農業(yè)的掌控力、人工光種植、AI應用和生態(tài)育苗等方面表現(xiàn)突出。
作為本次大賽的核心技術主辦方，上海市農業(yè)科學院擁有多年的草莓植物工廠種植研究經驗，建立了全球首個草莓香氣品質定向調控的光配方數(shù)據(jù)庫，通過精準環(huán)境控制與裝備創(chuàng)新，顯著降低草莓植物工廠的能耗強度。依托已有研究成果和經驗，上海市農業(yè)科學院負責本次大賽賽事細則和執(zhí)行細節(jié)的制定，從頂層設計上塑造可復制的草莓植物工廠種植范式，并為本次創(chuàng)新大賽提供全程技術支持。
“用工程科技實現(xiàn)基于人工光的智能化農業(yè)生產，用AI 賦能草莓工廠化生產來實現(xiàn)節(jié)能減排、高效智能和增產增效是本屆大賽值得關注的亮點。”本屆大賽評審委員會主席趙春江表示。
拼多多集團首席發(fā)展官、高級副總裁朱政表示，“多多農研科技大賽”可以為未來農業(yè)的高質量發(fā)展提供一些可能成為現(xiàn)實的實施路徑。通過搭建高能級發(fā)展平臺，拼多多不斷吸引更多創(chuàng)新人才和企業(yè)參與到農業(yè)技術創(chuàng)新中，為助推農業(yè)高質量發(fā)展、鄉(xiāng)村振興全面發(fā)展提供了新的動力源泉。
海內外團隊節(jié)能增效“各顯神通”
隨著“多多農研科技大賽”的影響力不斷擴大，越來越多具有國際背景的農業(yè)科研機構、種植企業(yè)組隊參賽。兩支來自韓國的企業(yè)隊均表示，希望通過比賽，和其他國家的高水平團隊切磋交流，互相學習。在初賽現(xiàn)場，來自韓國的K垂直農場（K-Vertical Farm）團隊展示了圓柱形的植物工廠新型灌溉系統(tǒng)，其創(chuàng)意性和實用性獲得了評委的高度認可。
▲22支國內外團隊參加了本屆大賽初賽的角逐，歷時兩天。
本次大賽評委、浙江大學教授、博士生導師周艷虹表示，植物工廠節(jié)能設計的場景適配性、對人工光草莓種植難點的認知深度和實操經驗、種植技術是否創(chuàng)新和完備、AI管理策略的可操作性與實效性，以及單位面積產量及品質的量化預期，是其本次初賽評審關注的重點。
比賽期間，國內選手的表現(xiàn)可圈可點。中國農業(yè)大學組建的賽博農人隊已是大賽的“五朝元老”。今年，他們設計的八列可移動式栽培架，讓評委眼前一亮。相比固定的栽培架，他們的“創(chuàng)意”在預留穿梭空間的同時，將空間利用率提高到200%，預計容納粉玉草莓4088株，180天采收1600公斤，生產效率遠高于目前的大田種植。
能耗方面，賽博農人隊將上屆比賽研發(fā)的多源節(jié)能調控技術“發(fā)揚光大”，通過引入外界冷源降溫，使空調能耗降低40%以上，同時通過冷凝水回收，將水分生產效率提高300%以上。此外，他們還建立與草莓“生物鐘”相匹配的LED光照策略，找到最佳光照時長和強度，既顯著提高草莓的花芽質量，提升產量和品質，又“讓電費花得更值”。
上海交通大學領銜的莓立方隊對AI算法的應用有著獨到的見解。這套智能種植系統(tǒng)可以根據(jù)草莓的生長特性建立數(shù)字模型，并結合人工智能算法，自動、實時調節(jié)植物工廠里的光、溫、濕等環(huán)境條件。系統(tǒng)還會不斷積累、學習種植數(shù)據(jù)，優(yōu)化種植算法，實現(xiàn)更好品質、更高產量。
該團隊還表示，其設計的植物工廠生產數(shù)據(jù)和整套AI算法系統(tǒng)可以進一步沉淀為數(shù)字產品進行銷售。這是他們在尋求商業(yè)化方面的創(chuàng)新想法。
大賽評委、中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院教授李道亮評價稱：“他們的方案展現(xiàn)出基于作物表型建立精確識別作物養(yǎng)分的人工智能算法優(yōu)勢，人工智能與種植工藝結合的特色非常突出。”
另一支決賽晉級隊伍——擬生態(tài)隊背靠浙江省農業(yè)科學院，隊長蔣桂華是該院草莓育種與栽培專家,選育過“越秀”等8個國產草莓品種。該團隊的核心思路是模仿自然生態(tài)環(huán)境，以“水”為載體，精準控制植物生長所需元素，建立一個可控的閉環(huán)系統(tǒng)，以達到零污染零排放的綠色種植。
對于模擬自然生態(tài)的水培系統(tǒng)面臨根系溶氧不足等情況容易出現(xiàn)爛根的問題，他們通過在營養(yǎng)液中加注溶氧和應用微生物菌劑的方法，可以減少根系病害。目前，該模式已在新西蘭、卡塔爾和新加坡等國家成功落地。
根據(jù)規(guī)劃，擬生態(tài)隊在50平方米種植間放置192條種植槽，種植草莓4600株，比賽期間預估總產量1900公斤，正常每株越秀草莓產量140克/茬。
▲圖為擬生態(tài)日光種植實驗的草莓苗栽種環(huán)節(jié)。何政洋|攝
歷屆大賽產學研融合程度最深
對于初賽階段的比拼，大賽評委、中國農業(yè)大學水利與土木工程學院教授、博士生導師賀冬仙表示，這是歷屆比賽中跨界融合、產學研合作程度最深的一次：“22支初賽隊伍中，有一半以上為企業(yè)牽頭或企業(yè)獨家報名參賽，三分之一以上報名團隊為三家及以上單位聯(lián)合組隊參賽。”
“多家智能裝備團隊都融合了草莓育種專家與種植專家，而以草莓種植或育種團隊為主的團隊則融合智能裝備與AI專家。”賀冬仙說。
以四強隊伍之一的OPPLE智莓隊為例，該團隊由來自荷蘭瓦赫寧根大學、歐普照明等農研院校及企業(yè)的9位跨專業(yè)成員組成，團隊成員學科背景互補，擁有深厚的科研能力和豐富的落地經驗。其方案的亮點在于采用最新的照明技術，把光集中到草莓身上，而非白白散到空氣中，實現(xiàn)節(jié)電34%。同時，低谷儲能和高峰放電的措施，有望實現(xiàn)電能利用率提升近一倍。
▲“多多農研科技大賽”新賽季以草莓為種植對象，與首屆比賽在高原溫室種植草莓不同，本次比賽考查團隊在全人工光的植物工廠進行AI種植。韓共▕攝
大賽決賽將于9月在上海農業(yè)科創(chuàng)谷舉行。屆時，四支隊伍將根據(jù)各自設計的搭建方案分別落地一個50平方米的植物工廠，自主選定國產草莓品種，按照團隊擬定的種植方案展開為期6個月的種植比拼。賽事評審將從植物工廠設計與建設、種植成果、成本與能耗、路演與文本總結維度進行綜合評估。最終獲勝隊伍將分享總額超過100萬元的獎金。
今年是拼多多連續(xù)第五屆牽頭舉辦“多多農研科技大賽”，該系列賽事也已成為拼多多推動農業(yè)數(shù)字化轉型發(fā)展和科技普惠的重要抓手。4月初，拼多多推出“千億扶持”計劃，加碼平臺高質量發(fā)展生態(tài)建設，而農業(yè)科技創(chuàng)新是平臺高質量發(fā)展的重要驅動力。“千億扶持”計劃將加大專項資金投入，支持“多多農研科技大賽”等推動前沿技術創(chuàng)新、應用、推廣的賽事，加速前沿人才的跨學科融合，助力農業(yè)科技商業(yè)化攻堅。
本屆“多多農研科技大賽”產學研融合更為深入的趨勢，也是科技農業(yè)高質量發(fā)展的縮影。趙春江強調：“AI與工程科技和農藝結合實現(xiàn)無人化高效生產，多學科交叉的綜合技術調控能流、物流、信息流，大幅度提高復雜農業(yè)系統(tǒng)效率，將成為農業(yè)科技，特別是數(shù)字農業(yè)、智慧農業(yè)在全球的未來發(fā)展趨勢。”
