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燃次元（ID:chaintruth）原創(chuàng)

作者丨侯燕婷

編輯丨饒霞飛

植物生長的邊界，可以用人工智能來定義。用科技“打怪升級(jí)”，助力農(nóng)業(yè)發(fā)展，年輕人正在下農(nóng)田。

成立于2020年8月的云南智多莓農(nóng)業(yè)科技公司（下稱“智多莓”），便是智慧農(nóng)業(yè)的代表之一。

智多莓前身為參加由聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和拼多多聯(lián)合舉辦的第一屆“多多農(nóng)研科技大賽”獲得二等獎(jiǎng)的“智多莓”團(tuán)隊(duì)。包括數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的程飚，團(tuán)隊(duì)由來自昆明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所等不同領(lǐng)域的11位專家組成。

科技在智多莓的種植體系中得以全面實(shí)現(xiàn)。據(jù)悉，智多莓建立了一套草莓種植AI模型，簡而言之就是用算法對(duì)溫室進(jìn)行集中化的種植干預(yù)和控制，何時(shí)施肥、施肥多少、是否需要降溫/加濕等問題，通過AI計(jì)算出最優(yōu)解，再通過后臺(tái)實(shí)施方案。

AI技術(shù)的應(yīng)用，極大程度地提高了草莓的種植產(chǎn)量。程飚介紹道，種植戶的每畝產(chǎn)量中位值是2噸，在不改變種植戶種植模式的情況下，公司去年的執(zhí)行結(jié)果是，每畝產(chǎn)量提高到3.5-4噸的水平。實(shí)際上，智多莓只是科技在農(nóng)業(yè)應(yīng)用的一個(gè)縮影。

7月15日，2022全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)大會(huì)新聞發(fā)布會(huì)上，國家工業(yè)和信息化部信息技術(shù)發(fā)展司指出，據(jù)測(cè)算，從2012-2021年，我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模從11萬億元增長到超45萬億元，數(shù)字經(jīng)濟(jì)占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重由21.6%提升至39.8%。“大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能加速融入工業(yè)、能源、醫(yī)療、交通、教育、農(nóng)業(yè)等行業(yè)?！?/p>

作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的一部分，數(shù)字農(nóng)業(yè)/智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮?。?020年多多農(nóng)研科技峰會(huì)上，中國工程院院士趙春江指出，中國的農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模預(yù)計(jì)到2025年能夠達(dá)到1.26萬億元，發(fā)展速度非?？?。

“我們希望，百億農(nóng)業(yè)項(xiàng)目能夠最大限度地發(fā)揮其在推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技和數(shù)字包容性方面的潛力和影響力?！?月，拼多多2021年財(cái)報(bào)電話會(huì)議中，拼多多CEO陳磊指出。從2021年三季度開始“百億農(nóng)研”項(xiàng)目，拼多多已經(jīng)“死磕”近一年。

8月9日，拼多多、光明母港（上海）科技公司、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)宣布聯(lián)合啟動(dòng)第三屆“多多農(nóng)研科技大賽”。比賽將招募來自國內(nèi)外的頂尖農(nóng)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)，利用并開發(fā)最前沿的人工智能、算法種植、合成生物等跨學(xué)科技術(shù)，共同打造更開放、更前沿、更實(shí)用的“產(chǎn)學(xué)研用”一體化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺(tái)。

本次大賽在上海光明母港垂直農(nóng)業(yè)研究中心進(jìn)行

攝影/莫斯提

“多多農(nóng)研科技大賽”已經(jīng)舉辦過兩屆，是由拼多多發(fā)起的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新競(jìng)賽，旨在探索農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用方式及其推廣的可能性。

比賽吸引了全球頂尖的青年數(shù)字農(nóng)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)。統(tǒng)計(jì)顯示，參賽團(tuán)隊(duì)中90后、95后成員占比約80%，年輕一代的農(nóng)業(yè)科技工作者是大賽的主力軍。

“用數(shù)字化方式改造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，要讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不像以前那么辛苦，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的收入。高效、可持續(xù)地發(fā)展，才能吸引更多青年人到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域來?！背天锌?。

90后用算法種田

潛心于田間地頭，用科技改變農(nóng)業(yè)的年輕人，正在創(chuàng)造更多的可能性。

2014年大學(xué)畢業(yè)，祝清震就成為一名汽車工程師。但在工作中，他了解到我國農(nóng)業(yè)技術(shù)和裝備發(fā)展落后的現(xiàn)狀，便決定放棄造車，繼續(xù)攻讀農(nóng)業(yè)工程博士學(xué)位。8年過去，他已經(jīng)成為江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)工程專業(yè)的一名講師和科研人員。

“我雖然走出了那個(gè)生我養(yǎng)我的小鄉(xiāng)村，但依然希望改變家鄉(xiāng)那種相對(duì)落后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式?！睉阎环N責(zé)任感，2021年8月，祝清震組建科研團(tuán)隊(duì)“農(nóng)圣大腦”（Horti-AI），參與了第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”，最終進(jìn)入決賽并獲得優(yōu)秀獎(jiǎng)。

燃次元獲悉，第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”的命題是“利用前沿的營養(yǎng)科學(xué)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等技術(shù)，在6個(gè)月內(nèi)挑戰(zhàn)種出高品質(zhì)、高產(chǎn)量的番茄”，由拼多多、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)聯(lián)合主辦，在聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和荷蘭瓦赫寧根大學(xué)及研究中心的技術(shù)指導(dǎo)下進(jìn)行。進(jìn)入初賽有15支團(tuán)隊(duì)超過120名青年科學(xué)家，參賽隊(duì)伍成員多為90后、95后，甚至不乏00后的身影。

帶領(lǐng)“番茄快長”（TomaGrow）隊(duì)伍參加這屆比賽的徐丹，則是世界頂級(jí)農(nóng)業(yè)院校之一的荷蘭瓦赫寧根大學(xué)的碩士畢業(yè)生。2015年回國，他在北京密云區(qū)建立起3萬平方米的極星溫室，一個(gè)智慧農(nóng)業(yè)基地，如今可以日產(chǎn)萬棵青菜，冬奧會(huì)及殘奧會(huì)期間多次為奧運(yùn)村供應(yīng)蔬菜。

比賽中，“番茄快長”自研了一套“病害管理系統(tǒng)”，在溫室中安裝相關(guān)傳感器，在監(jiān)測(cè)室內(nèi)氣候與植物生長情況的同時(shí)，對(duì)常見的真菌性病害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以規(guī)避大部分的病害風(fēng)險(xiǎn)。

最終，第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”中，4支決賽團(tuán)隊(duì)的番茄平均產(chǎn)量達(dá)到了傳統(tǒng)種植的兩倍左右，營養(yǎng)價(jià)值也符合高品質(zhì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?！胺芽扉L”獲得冠軍，其產(chǎn)量與同期荷蘭溫室種植小番茄的巔峰產(chǎn)量一致。

回顧第一屆“多多農(nóng)研科技大賽”，彼時(shí)也是成績斐然。

2020年，在為期近4個(gè)月的比賽中，AI組隊(duì)伍將在數(shù)字化的“無人溫室” 中，利用IoT設(shè)備、攝像頭及傳感器，收集溫室種植環(huán)境和作物生長數(shù)據(jù)，創(chuàng)造出一套人工智能種植解決方案。傳統(tǒng)組隊(duì)伍將利用豐富的種植經(jīng)驗(yàn)，對(duì)傳統(tǒng)的“小農(nóng)生產(chǎn)”進(jìn)行精細(xì)化升級(jí)，挑戰(zhàn)人工智能系統(tǒng)。

最終，青年科學(xué)家們利用作物生長模型、卷積算法等AI技術(shù)，將草莓產(chǎn)量提升至高出農(nóng)人組196.32%。

程飚介紹道，當(dāng)時(shí)智多莓用算法做了一個(gè)草莓生長仿真器，模擬出草莓的在無氣候、病蟲等災(zāi)害下的理想生長模型，比賽中根據(jù)實(shí)際情況對(duì)模型進(jìn)行修正和完善，利用這個(gè)模型控制智能溫室，如定時(shí)的水、營養(yǎng)調(diào)整?！爸岸际亲鲰?xiàng)目，積累的經(jīng)驗(yàn)是碎片化的，而這次比賽，我們終于研究出一套完整的（草莓種植）解決方案?！?/p>

多莓智慧種植模式

來源/程飚提供

實(shí)際上，也是這屆比賽，程飚與此前的多位合作伙伴，如昆明農(nóng)科院、中科院自動(dòng)化研究所的專家，決定組成隊(duì)伍，進(jìn)行一次“算法+農(nóng)業(yè)”的探索，“以前都是分開合作，唯有這次機(jī)會(huì)，我們集合到了一起?！彼f道。

比賽最后，智多莓種植產(chǎn)量收益大概是傳統(tǒng)種植戶的2.7倍。具體而言，智多莓實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到了理論產(chǎn)量的85-87%左右的水平，而最先進(jìn)的荷蘭溫室大概能達(dá)到理論產(chǎn)量的90-95%的水平，但使用國際標(biāo)準(zhǔn)溫室的國內(nèi)傳統(tǒng)種植戶，只能達(dá)到理論產(chǎn)量的40%左右水平。

這次比賽，對(duì)智多莓意義重大。“這個(gè)比賽給了我們低成本驗(yàn)證方案的機(jī)會(huì)。因?yàn)楸荣惱锏脑O(shè)備都是拼多多投資的，沒有設(shè)備就無法驗(yàn)證這些（AI）模式，而我們自己沒辦法做這個(gè)投資?！?/p>

燃次元獲悉，第一屆“多多農(nóng)研科技大賽”中，4個(gè)獨(dú)立的AI溫室里，應(yīng)用了荷蘭騎士集團(tuán)的智能化環(huán)境控制計(jì)算機(jī)及水肥一體化系統(tǒng)，其集成超過50套傳感器，可實(shí)時(shí)讀取溫濕度、光照強(qiáng)度值、二氧化碳濃度等45條生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件對(duì)超過30條灌溉、通風(fēng)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化控制。

“此外，我們有機(jī)會(huì)接觸很多高層次科研團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行跨行業(yè)的碰撞交流，給我們很多的思路啟發(fā)，這是深遠(yuǎn)的意義。還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，我們也與頂尖農(nóng)人，也就是種植戶建立了信任聯(lián)系，他們親眼看到AI種植效果，對(duì)我們很認(rèn)可，讓我們后續(xù)能順利進(jìn)入種植戶圈里?！背天蛉即卧嘎?，后續(xù)智多莓商業(yè)化合作中，多位客戶是由比賽中的頂尖農(nóng)人推薦的。

AI為土地增值

中國信息通信研究院和中國人民大學(xué)2021年12月發(fā)布的《中國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》中提到，智慧農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是利用“數(shù)據(jù)+算法”加速農(nóng)業(yè)的智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)效率提升和成本節(jié)約。

在普通人的認(rèn)知里，研究高精尖技術(shù)的科學(xué)家，很難跟經(jīng)受風(fēng)吹日曬的農(nóng)民聯(lián)系在一起。學(xué)者與農(nóng)民的聯(lián)動(dòng)，智慧農(nóng)業(yè)的落地，商業(yè)化模式的推廣，是行業(yè)迫切關(guān)注的。

“智慧農(nóng)業(yè)核心是科學(xué)種植， 不是昂貴的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)或設(shè)備。”面對(duì)疑問，程飚肯定地告訴燃次元。

“我們用算法來調(diào)整種植方案，農(nóng)戶不需要增加投資，每畝產(chǎn)量兩噸以下的話，我們不收費(fèi)。而比如超過1.4噸產(chǎn)量，我們可以獲得600公斤的收入。照此計(jì)算，我們?cè)O(shè)備投資的成本大概是1-2元/公斤?！彼赋?，智多莓的種植模式，可以創(chuàng)造較高盈利。以600公斤為例，即使按照10元/公斤出售草莓，智多莓也有50%以上的利潤。

“實(shí)際上，投入科技就是大幅降低成本的?！背天J(rèn)為，現(xiàn)在數(shù)字農(nóng)業(yè)由設(shè)備供應(yīng)商在推進(jìn)，但思維應(yīng)該有所改變，“將設(shè)備賣給種植戶，賺一兩倍錢，意義不大。長期持續(xù)地服務(wù)，讓低效農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向高效農(nóng)業(yè)，幫農(nóng)民掙錢，我們也掙錢，并且能持續(xù)掙錢，才是務(wù)實(shí)的。”

早在第一屆“多多農(nóng)研科技大賽”之時(shí)，2020年11月，智多莓就向云南昆明滇池古蓮村的草莓種植個(gè)體戶提供AI種植支持服務(wù)。接入智多莓?dāng)?shù)字化農(nóng)業(yè)服務(wù)工作站后，每株草莓一年付0.3元的服務(wù)費(fèi)。一個(gè)種植季下來，種植戶老張發(fā)現(xiàn)，2畝草莓地比往年多賺了3、4萬元，還節(jié)省了將近4000元的肥料成本。

2021年，智多莓在云南省怒江州瀘水縣老窩村搭建的數(shù)字化草莓生產(chǎn)體系，使得老窩村草莓產(chǎn)業(yè)常用工成本下降30%以上，肥料支出減少2500元/畝，植保支出減少1000元/畝，草莓產(chǎn)量增加30%。

智多莓合作的一個(gè)大型農(nóng)場(chǎng)中，原本100多個(gè)大棚，需要7個(gè)人負(fù)責(zé)灌溉，且只能半個(gè)月灌溉一次。但投入AI技術(shù)后，僅需要1個(gè)人管理，比如現(xiàn)場(chǎng)查看水管有否脫落等小問題。

程飚透露，現(xiàn)在20畝的合作規(guī)模，算法后臺(tái)也只需要2個(gè)人來控制，明年擴(kuò)大到200畝也不會(huì)超過4個(gè)人，未來超過1000畝規(guī)模，一個(gè)10人團(tuán)隊(duì)就能支持。“以往專家也能解決田里的問題，但一個(gè)專家只能服務(wù)100畝地，但專家加上AI的話，可以擴(kuò)大到1萬畝地?！?/p>

程飚強(qiáng)調(diào)了智慧農(nóng)業(yè)的規(guī)模效應(yīng)?！稗r(nóng)業(yè)要有規(guī)模效應(yīng)，規(guī)模越大，單位成本越低，才能持續(xù)發(fā)展?！彼赋?，種植模式要從經(jīng)驗(yàn)依賴型轉(zhuǎn)變?yōu)槠脚_(tái)依賴型，用技術(shù)打破經(jīng)驗(yàn)壁壘，土壤、管理等差異，都能用技術(shù)平臺(tái)統(tǒng)一接管，科學(xué)解決。

比如農(nóng)業(yè)有濫用肥料的問題。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在《到2020年化肥使用量零增長行動(dòng)方案》中顯示，中國農(nóng)作物化肥施用量偏高，畝均化肥用量達(dá)21.9公斤，遠(yuǎn)高于世界平均水平（每畝8公斤）。

“濫用肥料造成問題，第一是種植戶的成本高，第二對(duì)土地的傷害很大，土地里面活性磷活性氮的含量很高。種植戶總以為作物長得好是因?yàn)榉柿希瑢?shí)際上主要是因?yàn)楣夂献饔?，這個(gè)解決辦法就是由技術(shù)來控制?！背天硎?，投入技術(shù)后，肥料成本降低一半以上。

同時(shí)，農(nóng)業(yè)要從“以勞動(dòng)力為中心配置資源”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙宰魑餅橹行呐渲觅Y源”，“1個(gè)人管6畝地，4天才能澆一次水，但這不一定是作物的最優(yōu)生態(tài)條件。如同1個(gè)人每月需要補(bǔ)充10克鹽，一次性吃完，是不合理的?！?/p>

科技助農(nóng)的未來

“農(nóng)民是有前途的。”程飚認(rèn)為，智慧農(nóng)業(yè)是一個(gè)藍(lán)海市場(chǎng)。

億歐智庫2021年10月發(fā)布的《2021中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化研究報(bào)告》顯示，中國農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易逆差持續(xù)增長，2020年農(nóng)產(chǎn)品出口額僅760億美元，而進(jìn)口額則達(dá)到1708億美元，貿(mào)易逆差達(dá)到948億美元，與2015年相比幾近翻倍，對(duì)外依存度高。

“日益多元的農(nóng)產(chǎn)品需求與國內(nèi)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)矛盾凸顯，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的矛盾逐漸由總量的供給不足轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品結(jié)構(gòu)不匹配。中國農(nóng)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)已成為提高農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益的現(xiàn)實(shí)選擇?！?/p>

億歐智庫指出，農(nóng)業(yè)科研和科技推廣體系是美國農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。作為農(nóng)業(yè)大國，美國僅靠1.5%農(nóng)業(yè)人口養(yǎng)活了近5%世界人口，糧食產(chǎn)量占全球產(chǎn)量20%左右。

“當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展正處于重大的變革期，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的重大突破對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將產(chǎn)生巨大的影響。在過去的兩年當(dāng)中，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)與拼多多在平臺(tái)搭建、農(nóng)產(chǎn)品電商研究、新農(nóng)人培訓(xùn)等方面開展了大量的合作。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長龔元石表示。

程飚指出，中國的數(shù)字農(nóng)業(yè)前景較大。如全國的草莓種植主產(chǎn)區(qū)加起來就是40萬畝的規(guī)模。未來，他們還計(jì)劃滲透其他領(lǐng)域，如云南普洱的咖啡豆，“等2-3年的技術(shù)驗(yàn)證后，我們才會(huì)正式商業(yè)化切入?！?/p>

實(shí)際上，從全國來看，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展還是停留在“試驗(yàn)田”階段，實(shí)現(xiàn)真正的智能、無人化農(nóng)場(chǎng)，還有很長的一段路要走。

“農(nóng)業(yè)發(fā)展需要長期的耐心和投入，四季度的利潤將繼續(xù)用于支持農(nóng)研科技的深度探索?！逼炊喽?021年財(cái)報(bào)電話會(huì)議中，陳磊說道。

面對(duì)國內(nèi)電商業(yè)務(wù)增長的天花板，拼多多或要在農(nóng)業(yè)這片藍(lán)海中，尋找新的增長點(diǎn)。加快向農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游的研發(fā)和投入，拼多多多線并進(jìn)，“百億農(nóng)研”即是其中重點(diǎn)項(xiàng)目之一。

如今，拼多多連續(xù)三年舉辦“多多農(nóng)研科技大賽”。拼多多副總裁戴志輝表示，前兩屆大賽的結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)字技術(shù)和人工智能能夠切實(shí)有效賦能農(nóng)業(yè)，也為拼多多“百億農(nóng)研”戰(zhàn)略積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。“令人欣喜的是，我們看到越來越多的新生代農(nóng)人正在投入農(nóng)業(yè)發(fā)展中，更多運(yùn)用新興科技推動(dòng)農(nóng)業(yè)加速發(fā)展?！贝髦据x說。

拼多多發(fā)布的《2021新新農(nóng)人成長報(bào)告》顯示，以95后為代表的“新新農(nóng)人”已經(jīng)成為推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品上行的嶄新力量。截至2021年10月，拼多多平臺(tái)“新新農(nóng)人”數(shù)量已超過12.6萬人，在涉農(nóng)商家中的占比超過13%。

吸引年輕人到農(nóng)業(yè)中來，也是程飚一直在思考的問題。他認(rèn)為，要推動(dòng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化，并需要塑造新農(nóng)人的環(huán)境。

“年輕人只能在基地定崗，但公司在城市里。他可以一半時(shí)間駐守后臺(tái)，一半時(shí)間跑基地，這樣年輕人更能堅(jiān)持下去。輪崗之后，年輕人如果有意愿留在基地，再讓他以主動(dòng)的姿態(tài)去農(nóng)村?！钡麖?qiáng)調(diào)，必須推動(dòng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化，讓勞動(dòng)強(qiáng)度降下來，收入升上去，年輕人才可能入行。

“用數(shù)字化、智能化的手段去提升整個(gè)農(nóng)業(yè)的效率，我們應(yīng)該有這個(gè)使命?！背天嬖V燃財(cái)經(jīng)，中國發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，成本或是全球最低的，“我認(rèn)為我們具備彎道超車的條件，對(duì)標(biāo)國際企業(yè)，如果我們用他們50%的投資，達(dá)到他們70%的效果，那就是勝利?！?/p>

參考資料

《中國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告：新一代信息技術(shù)助力鄉(xiāng)村振興》，來源：中國信息通信研究院和中國人民大學(xué)；

《2021中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化研究報(bào)告》，來源：億歐智庫；

《在北京郊區(qū)，做一場(chǎng)最難的“實(shí)驗(yàn)”》，來源：極客公園。

*題圖來源于視覺中國。

*免責(zé)聲明：在任何情況下，本文中的信息或所表述的意見，均不構(gòu)成對(duì)任何人的投資建議。