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当年轻人开始种地

10位少年组成“种地小队”,在190天的时间里,专注耕种142.8亩土地。从播种开始,灌溉、施肥、收获、运营农场、自负盈亏。

2023年初,一部主打反映“日出而作,日落而息”的真实农民生活,既是“靠天吃饭”,又是“靠技挣钱”的综艺《种地吧》横空出世。“年轻人”与“种地”之间的关系再次成为媒体话题的焦点。

有人说,《种地吧》与其说是一档“劳作纪实互动节目”,不如说是一部爱豆版“变形记”。10位少年徒手割水稻、搭鸡舍、建大棚,每个人在干活时都是灰头土脸,满身是泥。观众们似乎得以以节目为切入点,管窥乡村生活与农业发展。

而真实的农业、农村、农民究竟是什么样?答案或许要从别处获得。

01 让种地走向现代化

郑建锋出生在有着“豫东粮仓”之称的河南周口。在他的童年记忆里,身边的大人一年到头都在为一亩三分地的耕种奔忙,连他自己亦有过“下地干活”的经验。

上世纪90年代,农业机械化尚不普及,从播种到收获整个过程都需要人工,比如播种需要人力拉,小麦用镰刀收割,脱粒则是人工摔打……劳动强度大不说,生产效率也很低。

经历过这种 “面朝黄土背朝天”的日子,郑建锋的父母和很多农村父母一样,内心深处不希望孩子再延续他们的老路,叮嘱他一定要好好学习,“以后不再务农”。

然而,郑建锋却是叛逆的。

2011年高考填报志愿时,郑建锋被现代农业的理念深深吸引,第一志愿就选择了中国农业大学,第一专业就是农建专业。大二那年,面临专业分流的抉择(注:入学时按土建招生,分流变成土木和农建),很多同学选择了好找工作的土木专业,而留在农建专业专业的学生,也大多着急想要通过想调剂走。但每一次,郑建锋都坚定地选择了留在农建专业。此后,他更是一路在农大完成了本硕博连读,2021年博士毕业后留校做博士后研究,主要从事面向设施作物高效生产的光照和水肥智能调控技术研究。

对于自己看似格格不入的选择,郑建锋说,正是因为小时候见到大人们“从黄土里刨生活”的艰辛,自己才更加明白,学习现代农业技术,让种地不再那么困难,是一件很有意义的事。“让种地不再困难”,是郑建锋热爱并想要坚持的事业,但他还想更进一步——“我想看看自己的实验室研究成果能否真正应用到产业中。”

为此,郑建锋集结起身边一批“90后新农人”小伙伴,赛博农人团队应运而生。据了解,这支队伍中包括博士后1人、博士生4人、硕士生1人,均来自于中国农业大学农业农村部设施农业工程重点实验室。

在拼多多举办的第三届“多多农研科技大赛”中,赛博农人团队荣获大赛第二名与“最佳节能奖”。郑建锋坦言,在比赛过程中,他和团队也曾纠结过要产量还是要品质的问题。

本届比赛要求参赛团队种植的“翠恬”生菜是一种因嚼起来声音清脆而得名的“水果生菜”品种。和普通生菜一样,“翠恬”在高生长速率条件下也难逃烧心问题的困扰。在定植后24天,赛博农人团队种植的个别生菜出现烧心现象。

继续追求产量,还是把生菜品质摆在首位?最终,他们在最后一茬选择牺牲部分产量,改善整齐度、感官、商品率等品相指标。团队还通过尽可能地模拟自然环境中光照和气温的昼夜差别,种出了形态最漂亮、可食用比例最多的翠恬生菜。郑建锋解释说,对于真实的农业生产而言,烧心后的生菜的商品性变差,再多的生物量也无法成为经济产量。

此外,在节省能耗方面,郑建锋介绍,为了保证生菜品质,他们室内温度目标值设置的较低,由于外界温度较高,空调降温负荷较大,所以大量的电能消耗用于空调降温。为此,团队设计了一套控制系统,自主控制各设备的运行和启动,让整个系统更加节能。

02 让技术接地气

以技术手段解决农业生产问题、积极探索前瞻性的“智能农业”发展路径,正是第三届“多多农研科技大赛”的题中之意。大概也正是因此,决赛场上进行激烈角逐的四只队伍中,农学团队和工学团队平分秋色。

和赛博农人团队同样拥有工科背景的上海交通大学“生生不息”队,由上海交通大学溥渊未来技术学院长聘副教授鲍华担任队长。团队6名队员中,4人为工学背景。虽然在参赛前几乎没种过菜,但这些工科专家利用专业特长构建了辅助智慧栽培的信息化平台。该平台不断迭代,生菜快速增产,第三茬的生物量较第二茬增长86%,较第一茬增长135%。这让不少评审专家感慨,“如果多种几茬,冠军可能就是工学家了。”

“生生不息”队里年仅24岁的队员熊元科原本研究的是城市建筑能源优化领域。2022年夏天,他突发奇想研究起垂直农业,一边自己查阅资料,一边买来一堆材料,在房间搭建起小型种植区,边种菜边研究运营仿真方法,甚至跟同学做出了能源优化系统的雏形。

育苗倒是挺顺利,生菜种子很快长出小苗来,但很快流程就卡住了。熊元科说,“我也不知道卡在哪儿,有好多瓶营养液,有一个配方,然后我就这瓶倒一点那瓶倒一点,菜最后一棵都没种出来。”

虽然种菜“初体验”以失败告终,熊元科却得以在导师的介绍下,接触到参加此次多多农研科技大赛的交大参赛队,他所擅长的能源优化技术,刚好能协助减少植物工厂的耗能问题。

事实上,降低能耗正是“生生不息”队的主打特色。这支集结了农业工程、能源利用、机械工程、计算机科学等农工交叉学科研究力量的队伍,曾在上海交大“深蓝计划”项目“无能耗的海上自维持蔬菜种植平台”的支持下,基于无土、无淡水、无电源的条件,利用太阳能光伏、光热,有机结合自动控制和浮板栽培技术的系统,初步实现光、水、肥等多因素的匹配和性能优化。

在鲍华看来,农业与能源息息相关,农业生产的各个环节都要用到能源。如果看历史周期,粮食价格和能源价格也是相关的。鲍华甚至认为,中国农业最大的问题是能源问题,如果电费能耗无法降到一定程度,会影响农业的发展。而他的梦想,是希望在未来的5至10年内,做出一个全绿电(碳排放为零)供给的植物工厂,降低能耗成本,让植物工厂从业者能真正看到盈利的可能性。

无论是赛博农人团队以专业化手段解决“烧心”问题,还是生生不息队利用专业特长构建的辅助智慧栽培的信息化平台,都传递着一个明确的信号:比赛的重点不再是人工智能技术本身,而是聚焦于技术如何才能贴近实际农业生产,提高产量、降低成本,最终实现商业化落地。

对此,参加过往届比赛的郑建锋感触颇深。郑建锋记得,他的团队曾获得第一届比赛AI组第一名,但由于技术成本太高,这项技术的推广过程遇到了一定阻力。而当时的第二名反而更能给农民带来效益。“所以我们核心关注的应该是农业,而不是AI。”他说。

当然,从多多农研科技大赛走出去,由一项农研成果,变成造福老百姓的农业技术,这样的故事已经在不断发生。

首届“多多农研科技大赛”获奖团队“智多莓”已成长为智多莓公司,形成智能灌溉系统、智能温室环境控制系统等硬件、软件、算法产品。截止2023一季度,该团队在全国总计提供了40套系统,客户分布于辽宁、云南、安徽、上海、北京、内蒙等5个省区,主要集中于草莓、蓝莓领域,同时也正进入咖啡、花卉、小番茄与柑橘种植市场。

在乡村振兴重点帮扶地云南省怒江州老窝村,智多莓团队通过在当地搭建数字化草莓生产体系,使得老窝村草莓产业常用工成本下降30%以上,包括肥料支出减少2500元/亩、植保支出减少1000元/亩,而草莓产量增加30%。种植草莓成本的下降和产量的上升,有效助力当地农民增收与产业发展。

今届进入决赛的LettUs Grow队队长徐丹也是“多多农研科技大赛”的老朋友,第二届比赛中,他曾带领“番茄快长”团队夺得冠军。“番茄快长”所设计的产量预测模型,将从品种基因层面了解到的生理需求,与现场观察到的图像结合,让它们进行融合与修正。目前,徐丹在自己的极星农业公司的玻璃温室中一直应用该算法,基于预测值,可以更好地安排采收工人以及对接企业。

而即便是“自我检讨”技术成本高、推广难度大的郑建锋,他们此前用到也营养液配方动态调整技术,目前已被写成科普论文,所有数据也已嵌入模型,形成了标准算法,应用于北京小汤山近5000平米的草莓种植中。

据悉,本届比赛结束后,作为主办方之一,拼多多鼓励获奖团队进一步完善农研成果,把技术方案应用到广袤的田间地头,让青年科学家的聪明才智与时代的需求结合起来,助力农户增收与乡村振兴。“我们希望借此促进农业领域的技术交流、创新和发展,推动我国农业技术的高质量发展。”拼多多党委书记、高级副总裁王坚說。

03 农业的未来

农业,尤其是现代农业,应该是什么样?

徐丹说,没接触过的人对农业有两种极端的想象。第一种是把农业想象得特别辛苦,第二种则是把农业想象得太轻松,寄托着对田园牧歌式生活的期待,觉得种地是件有趣的事情。两种极端的想象都会对农业产生伤害。前者会降低年轻人从事农业的可能性,而后者会让人忽略农业发展的复杂程度和科技含量。

事实上,现代农业发展至今,已经和人工智能、光学、建筑学、能源科学、机械制造等密不可分,它不再是研究植物和动物的单一学科,而是需要众多学科研究者“手牵手”才能持续探寻突破的前沿交叉领域。

幸运的是,我们看到越来越多和熊元科一样有着工科背景的人,开始踏入智慧农业领域;更有越来越多农学背景的青年研究者,开始掌握跨学科的研究方法和工具。另一方面,在第三届“多多农研科技大赛”的所有参赛队员中,大约 80% 以上都是 90 后。徐丹形容,去年和他一起参赛的队员还是 95 后,今年就变成了 97、98 年的年轻人,可以说,科技改变了年轻人对农业的看法,也重塑了年轻人对农业的信念。

2022年,徐丹曾在接受媒体采访时说,希望女儿长大后,会觉得爸爸种菜是件很酷的事。“我很希望我们的孩子会认为,不管你是医生、农民,还是干嘛,每个职业之间是没有高低贵贱之分的。”这个愿望实现之时,现代农业,便真正拥有了宽广的未来。

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