现代化农业正吸引90后年轻人扎堆“种地”。中国农业大学95后博士杨浩本科读的是机电专业,与农业并不相关。偶然间听导师提及植物工厂,查阅资料后即被其酷炫概念,以及高技术、精装备的生产系统所吸引,转而投身农业,硕士专攻植物工厂光调控,博士专业方向为农业生物环境与能源工程。
4月28日,杨浩接受南方都市报等媒体采访时称,像电影《火星救援》一样,马特·达蒙饰演的宇航员在火星种土豆,如果现实中能够情景再现,一定很酷。而跨界务农以来,杨浩和同学们在试验室和种植基地,借助人工智能等技术,结合种植经验开发不同算法、制定生长模型,收获一批又一拼果实。
8个多月前,杨浩所在的中国农业大学“智茄”队闯入第二届“多多农研科技大赛”决赛。该团队90%参与者为90后。这批富有创造力的90后“新农人”通过远程种植的方式,在位于云南昆明赛事基地的高原温室中种植番茄,用AI技术成倍提升番茄产量和品质,种出好吃又高产的番茄。
经过8个多月的比拼,4月25日,第二届“多多农研科技大赛”决赛峰会在线上举行,“番茄快长”队种植的番茄以远超传统种植的产量和品质摘得冠军。中国农业大学牵头的“智茄”队获卓越奖,“农圣大脑”队与浙江大学青年学者组成的“喜柿”队荣获优秀奖。
评审结果显示,四支决赛团队的番茄平均产量达到了传统种植的两倍左右,营养价值也符合高品质的行业标准。值得关注的是,此次入围决赛的四支队伍中,90后成员占比约八成。
“我们团队共有10个人,除了我之外,其余都是90后。”中国农业大学副教授赵然告诉南都湾财社记者,他们思维活跃,且敢于尝试新事物、寻找新方法,是一批有能吃苦又爱创新的“新农人”。
赵然同样是工科出身。他告诉南都湾财社记者,团队借鉴工业领域技术,运用机器视觉和人工智能结合的算法来监测番茄,观察成熟度、病虫害等。同时,结合图像识别技术,制定净光合速率等植物生长模型。“通过计算叶片数量、叶片面积等,调整种植策略,提高产出”。
“喜柿”队队长、浙江大学博士生朱常安自小在农村长大。“面朝黄土背朝天”的劳作画面是90后的他对家乡的记忆。“我之所以从事农业研究,就是因为见惯了大人用双手在黄土里刨挖生活,以高强度的劳动换来将将温饱的生活。我立志要为他们贡献自己的力量。”。
“农圣大脑”队队长、90后祝清震曾是一名汽车工程师,在工作中了解到我国农业技术和装备发展落后的现状后,便主动放弃造车,转而攻读农业工程博士学位。
“我虽然走出了那个生我养我的小乡村,但依然希望改变家乡那种相对落后的农业生产方式。”祝清震说。此次比赛中,“农圣大脑”队将种植者经验、历史数据和樱桃番茄图像识别数据标准化,建立了樱桃番茄种植知识结构和知识库,并在此基础上开发了云托管服务系统,该系统商业化后将能显著提升种植效率。
与传统的种植大比武不同,“多多农研科技大赛”以远程的方式展开。入围决赛的四支队伍分散在北京、上海、浙江、荷兰等地,大家通过软件远程调控温室。影响比赛结果的是各队采取的种植策略,而这种策略是人工与算法共同决策的结果。
这些具有高学历、多学科背景的“新农人”发挥自己的想象力,利用新技术“讨好”番茄,让农业变得好玩又有趣。
“番茄快长”队队长徐丹对番茄并不陌生。作为一名年轻的职业种植者,今年是他在温室里种番茄的第九年。远在北京,他通过安装在温室的传感器观察番茄的生长。更直接的反馈来自“番茄快长”团队设计的一套“人机融合智能”算法,根据传感器的“阅读”情况做出“如何让番茄们过得更开心”的决策。
而“智茄”队自研的“数字番茄智能管控云平台”,实现了温室环境动态监测、番茄生长图像监测、植株病害识别等功能。当温室环境实时监测数据超出阈值,该系统就会短信提醒操作人员;同理,当系统通过视觉技术识别到不同生长阶段叶片、花朵、果实等方面的问题,也会自动做出精准预警。
围绕水肥调控、补光策略、病害防治等影响番茄健康成长的关键方面,每个团队都会根据以往的种植经验开发不同的算法。“算法给出了打破传统种植经验的参数。”徐丹告诉南都湾财社记者,种植之前,即根据算法提示,有意提高种植密度,后期效果很好。
徐丹还发现,云南种植的番茄,叶片更小。比起北京密云基地长达40厘米的叶片,昆明基地植株叶片的平均长度只有30厘米。对此,算法提示,应适当多留一些叶片。于是,在农事操作的环节,“番茄快长”队就将每株番茄保留的叶片数量从过去的11-12片调整为16-17片。
“进入决赛的四支团队,他们有很多新颖的点子,有的通过不断训练先进的算法模型从而给到种植者建议;有的做出了一目了然的智慧管控云平台;有的结合知识图谱和人工智能模型实现了经济效益最大化,还有的实现了病害的高准确度识别。”大赛评审组组长、中国工程院院士赵春江如此点评。
考核产量、品质以及绿色可持续的生产方式之外,“多多农研科技大赛”还考量大赛成果的商业化可行性。
“此次比赛积累的算法模式,我们下一步将在合作基地进行小范围商业试点,不久后希望向全国推广,让不同地区、不同设施类型的不同种植户都能受益。”徐丹表示。四年前,徐丹从以智能温室农业闻名的荷兰回国创业,在北京城郊用顶尖的玻璃温室种植技术开始种植健康好吃的蔬菜水果。其中,番茄就是主打产品,在今年北京冬奥会及冬残奥会期间还曾先后六次为奥运村供应。
此外,他还提到,商业化的过程中,一定要两条腿走路。对于种植端的农户来说,新技术的可操作性要强,无需复杂的原理,易于落地。另一方面,农户较为担心销路问题,产量提升的同时能够打开销路。否则,农户较难接受新技术。
“此次大赛为年轻科学家提供了很好的机会,帮助他们准确理解种植户需求,有针对性地开发产品。”浙江大学生物系统工程与食品科学学院院长何勇说,“这项赛事为传统农业种植人员和农业科研领域的专家学者,搭建了农业前沿科技交流平台,能够推动农业科技的实际成果应用于广阔的田间地头。”。
据了解,自成立以来,拼多多就将农业作为核心战略之一。去年8月,拼多多宣布了旨在面向农业及乡村重大需求的“百亿农研专项”,以前沿技术推动农业数字化。其中就包括连续两年举办“多多农研科技大赛”,推动精准种植技术在农业中加速落地应用。
“改善农业产业的驱动力源于对技术的开发和应用。”拼多多高级副总裁朱健翀在峰会上表示,“通过本次大赛,我们清晰地看到,农业科技的低成本应用能够很好地提升农业的生产与管理水平,有效提高农产品的产量和品质。我们坚信,这些技术的迭代与推广,可以为农产品创造更多附加值,从而为广大农业种植者带来更多收入。”。