10位少年組成“種地小隊”,在190天的時間里,專注耕種142.8畝土地。從播種開始,灌溉、施肥、收獲、運營農場、自負盈虧。
2023年初,一部主打反映“日出而作,日落而息”的真實農民生活,既是“靠天吃飯”,又是“靠技掙錢”的綜藝《種地吧》橫空出世。“年輕人”與“種地”之間的關系再次成為媒體話題的焦點。
有人說,《種地吧》與其說是一檔“勞作紀實互動節目”,不如說是一部愛豆版“變形記”。10位少年徒手割水稻、搭雞舍、建大棚,每個人在干活時都是灰頭土臉,滿身是泥。觀眾們似乎得以以節目為切入點,管窺鄉村生活與農業發展。
而真實的農業、農村、農民究竟是什么樣?答案或許要從別處獲得。
01 讓種地走向現代化
鄭建鋒出生在有著“豫東糧倉”之稱的河南周口。在他的童年記憶里,身邊的大人一年到頭都在為一畝三分地的耕種奔忙,連他自己亦有過“下地干活”的經驗。
上世紀90年代,農業機械化尚不普及,從播種到收獲整個過程都需要人工,比如播種需要人力拉,小麥用鐮刀收割,脫粒則是人工摔打……勞動強度大不說,生產效率也很低。
經歷過這種 “面朝黃土背朝天”的日子,鄭建鋒的父母和很多農村父母一樣,內心深處不希望孩子再延續他們的老路,叮囑他一定要好好學習,“以后不再務農”。
然而,鄭建鋒卻是叛逆的。
2011年高考填報志愿時,鄭建鋒被現代農業的理念深深吸引,第一志愿就選擇了中國農業大學,第一專業就是農建專業。大二那年,面臨專業分流的抉擇(注:入學時按土建招生,分流變成土木和農建),很多同學選擇了好找工作的土木專業,而留在農建專業專業的學生,也大多著急想要通過想調劑走。但每一次,鄭建鋒都堅定地選擇了留在農建專業。此后,他更是一路在農大完成了本碩博連讀,2021年博士畢業后留校做博士后研究,主要從事面向設施作物高效生產的光照和水肥智能調控技術研究。
對于自己看似格格不入的選擇,鄭建鋒說,正是因為小時候見到大人們“從黃土里刨生活”的艱辛,自己才更加明白,學習現代農業技術,讓種地不再那么困難,是一件很有意義的事。“讓種地不再困難”,是鄭建鋒熱愛并想要堅持的事業,但他還想更進一步——“我想看看自己的實驗室研究成果能否真正應用到產業中。”
為此,鄭建鋒集結起身邊一批“90后新農人”小伙伴,賽博農人團隊應運而生。據了解,這支隊伍中包括博士后1人、博士生4人、碩士生1人,均來自于中國農業大學農業農村部設施農業工程重點實驗室。
在拼多多舉辦的第三屆“多多農研科技大賽”中,賽博農人團隊榮獲大賽第二名與“最佳節能獎”。鄭建鋒坦言,在比賽過程中,他和團隊也曾糾結過要產量還是要品質的問題。
本屆比賽要求參賽團隊種植的“翠恬”生菜是一種因嚼起來聲音清脆而得名的“水果生菜”品種。和普通生菜一樣,“翠恬”在高生長速率條件下也難逃燒心問題的困擾。在定植后24天,賽博農人團隊種植的個別生菜出現燒心現象。
繼續追求產量,還是把生菜品質擺在首位?最終,他們在最后一茬選擇犧牲部分產量,改善整齊度、感官、商品率等品相指標。團隊還通過盡可能地模擬自然環境中光照和氣溫的晝夜差別,種出了形態最漂亮、可食用比例最多的翠恬生菜。鄭建鋒解釋說,對于真實的農業生產而言,燒心后的生菜的商品性變差,再多的生物量也無法成為經濟產量。
此外,在節省能耗方面,鄭建鋒介紹,為了保證生菜品質,他們室內溫度目標值設置的較低,由于外界溫度較高,空調降溫負荷較大,所以大量的電能消耗用于空調降溫。為此,團隊設計了一套控制系統,自主控制各設備的運行和啟動,讓整個系統更加節能。
02 讓技術接地氣
以技術手段解決農業生產問題、積極探索前瞻性的“智能農業”發展路徑,正是第三屆“多多農研科技大賽”的題中之意。大概也正是因此,決賽場上進行激烈角逐的四只隊伍中,農學團隊和工學團隊平分秋色。
和賽博農人團隊同樣擁有工科背景的上海交通大學“生生不息”隊,由上海交通大學溥淵未來技術學院長聘副教授鮑華擔任隊長。團隊6名隊員中,4人為工學背景。雖然在參賽前幾乎沒種過菜,但這些工科專家利用專業特長構建了輔助智慧栽培的信息化平臺。該平臺不斷迭代,生菜快速增產,第三茬的生物量較第二茬增長86%,較第一茬增長135%。這讓不少評審專家感慨,“如果多種幾茬,冠軍可能就是工學家了。”
“生生不息”隊里年僅24歲的隊員熊元科原本研究的是城市建筑能源優化領域。2022年夏天,他突發奇想研究起垂直農業,一邊自己查閱資料,一邊買來一堆材料,在房間搭建起小型種植區,邊種菜邊研究運營仿真方法,甚至跟同學做出了能源優化系統的雛形。
育苗倒是挺順利,生菜種子很快長出小苗來,但很快流程就卡住了。熊元科說,“我也不知道卡在哪兒,有好多瓶營養液,有一個配方,然后我就這瓶倒一點那瓶倒一點,菜最后一棵都沒種出來。”
雖然種菜“初體驗”以失敗告終,熊元科卻得以在導師的介紹下,接觸到參加此次多多農研科技大賽的交大參賽隊,他所擅長的能源優化技術,剛好能協助減少植物工廠的耗能問題。
事實上,降低能耗正是“生生不息”隊的主打特色。這支集結了農業工程、能源利用、機械工程、計算機科學等農工交叉學科研究力量的隊伍,曾在上海交大“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,基于無土、無淡水、無電源的條件,利用太陽能光伏、光熱,有機結合自動控制和浮板栽培技術的系統,初步實現光、水、肥等多因素的匹配和性能優化。
在鮑華看來,農業與能源息息相關,農業生產的各個環節都要用到能源。如果看歷史周期,糧食價格和能源價格也是相關的。鮑華甚至認為,中國農業最大的問題是能源問題,如果電費能耗無法降到一定程度,會影響農業的發展。而他的夢想,是希望在未來的5至10年內,做出一個全綠電(碳排放為零)供給的植物工廠,降低能耗成本,讓植物工廠從業者能真正看到盈利的可能性。
無論是賽博農人團隊以專業化手段解決“燒心”問題,還是生生不息隊利用專業特長構建的輔助智慧栽培的信息化平臺,都傳遞著一個明確的信號:比賽的重點不再是人工智能技術本身,而是聚焦于技術如何才能貼近實際農業生產,提高產量、降低成本,最終實現商業化落地。
對此,參加過往屆比賽的鄭建鋒感觸頗深。鄭建鋒記得,他的團隊曾獲得第一屆比賽AI組第一名,但由于技術成本太高,這項技術的推廣過程遇到了一定阻力。而當時的第二名反而更能給農民帶來效益。“所以我們核心關注的應該是農業,而不是AI。”他說。
當然,從多多農研科技大賽走出去,由一項農研成果,變成造福老百姓的農業技術,這樣的故事已經在不斷發生。
首屆“多多農研科技大賽”獲獎團隊“智多莓”已成長為智多莓公司,形成智能灌溉系統、智能溫室環境控制系統等硬件、軟件、算法產品。截止2023一季度,該團隊在全國總計提供了40套系統,客戶分布于遼寧、云南、安徽、上海、北京、內蒙等5個省區,主要集中于草莓、藍莓領域,同時也正進入咖啡、花卉、小番茄與柑橘種植市場。
在鄉村振興重點幫扶地云南省怒江州老窩村,智多莓團隊通過在當地搭建數字化草莓生產體系,使得老窩村草莓產業常用工成本下降30%以上,包括肥料支出減少2500元/畝、植保支出減少1000元/畝,而草莓產量增加30%。種植草莓成本的下降和產量的上升,有效助力當地農民增收與產業發展。
圖:老窩村草莓種植基地
今屆進入決賽的LettUs Grow隊隊長徐丹也是“多多農研科技大賽”的老朋友,第二屆比賽中,他曾帶領“番茄快長”團隊奪得冠軍。“番茄快長”所設計的產量預測模型,將從品種基因層面了解到的生理需求,與現場觀察到的圖像結合,讓它們進行融合與修正。目前,徐丹在自己的極星農業公司的玻璃溫室中一直應用該算法,基于預測值,可以更好地安排采收工人以及對接企業。
而即便是“自我檢討”技術成本高、推廣難度大的鄭建鋒,他們此前用到也營養液配方動態調整技術,目前已被寫成科普論文,所有數據也已嵌入模型,形成了標準算法,應用于北京小湯山近5000平米的草莓種植中。
據悉,本屆比賽結束后,作為主辦方之一,拼多多鼓勵獲獎團隊進一步完善農研成果,把技術方案應用到廣袤的田間地頭,讓青年科學家的聰明才智與時代的需求結合起來,助力農戶增收與鄉村振興。“我們希望借此促進農業領域的技術交流、創新和發展,推動我國農業技術的高質量發展。”拼多多黨委書記、高級副總裁王堅說。
03 農業的未來
農業,尤其是現代農業,應該是什么樣?
徐丹說,沒接觸過的人對農業有兩種極端的想象。第一種是把農業想象得特別辛苦,第二種則是把農業想象得太輕松,寄托著對田園牧歌式生活的期待,覺得種地是件有趣的事情。兩種極端的想象都會對農業產生傷害。前者會降低年輕人從事農業的可能性,而后者會讓人忽略農業發展的復雜程度和科技含量。
事實上,現代農業發展至今,已經和人工智能、光學、建筑學、能源科學、機械制造等密不可分,它不再是研究植物和動物的單一學科,而是需要眾多學科研究者“手牽手”才能持續探尋突破的前沿交叉領域。
幸運的是,我們看到越來越多和熊元科一樣有著工科背景的人,開始踏入智慧農業領域;更有越來越多農學背景的青年研究者,開始掌握跨學科的研究方法和工具。另一方面,在第三屆“多多農研科技大賽”的所有參賽隊員中,大約 80% 以上都是 90 后。徐丹形容,去年和他一起參賽的隊員還是 95 后,今年就變成了 97、98 年的年輕人,可以說,科技改變了年輕人對農業的看法,也重塑了年輕人對農業的信念。
2022年,徐丹曾在接受媒體采訪時說,希望女兒長大后,會覺得爸爸種菜是件很酷的事。“我很希望我們的孩子會認為,不管你是醫生、農民,還是干嘛,每個職業之間是沒有高低貴賤之分的。”這個愿望實現之時,現代農業,便真正擁有了寬廣的未來。
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