“你知道番茄會(huì)說話嗎？”在北京密云的種植基地，極星農(nóng)業(yè)負(fù)責(zé)人徐丹每天走進(jìn)辦公室的第一件事就是打開溫室氣候計(jì)算機(jī)，查看云南基地前一夜的溫室溫度、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

 

然后，他一天中的大部分時(shí)間都與番茄待在一起。這個(gè)過程叫“作物閱讀”。“它會(huì)告訴我它需要什么？我會(huì)想辦法滿足它。如果我做得好，它會(huì)想盡辦法表達(dá)它的高興，比如，葉子又大又亮、果子又多又甜。”

 

番茄炒蛋，這是一道家喻戶曉的國(guó)民菜。我國(guó)也是全球番茄產(chǎn)量最大的國(guó)家之一。然而，國(guó)內(nèi)的番茄生產(chǎn)目前還面臨著環(huán)境調(diào)控技術(shù)粗放、機(jī)械化與自動(dòng)化程度較低等瓶頸問題。

 

去年10月，徐丹帶領(lǐng)的“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)牽頭的“智茄”隊(duì)，浙江大學(xué)青年學(xué)者組成的“喜柿”隊(duì)以及具備多元化科研背景的“農(nóng)圣大腦”隊(duì)從全球15支團(tuán)隊(duì)中脫穎而出，闖入第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽。這群朝氣蓬勃的年輕人通過遠(yuǎn)程種植的方式，在位于云南昆明賽事基地的高原溫室中種植番茄，比拼產(chǎn)量、質(zhì)量、環(huán)境可持續(xù)性以及商業(yè)化可行性。

 

▲冠軍隊(duì)“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)長(zhǎng)徐丹。彭來｜攝

 

這是繼“科技草莓”之后，拼多多推動(dòng)精準(zhǔn)種植技術(shù)在農(nóng)業(yè)中加速落地應(yīng)用的又一次嘗試。在4月25日舉行的第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽線上峰會(huì)上，“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)摘得冠軍，“智茄”隊(duì)獲得卓越獎(jiǎng)，“喜柿”隊(duì)和“農(nóng)圣大腦”隊(duì)則榮獲優(yōu)秀獎(jiǎng)。據(jù)評(píng)審結(jié)果顯示，四支團(tuán)隊(duì)的番茄平均產(chǎn)量近兩倍于傳統(tǒng)種植，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也達(dá)到了高品質(zhì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

 

“小時(shí)候，大人總嚇唬我們‘少壯不努力，長(zhǎng)大去種地’，仿佛你即便什么都不會(huì)也一定會(huì)種地似的。”徐丹說，通過“多多農(nóng)研科技大賽”這樣的比賽，他希望更多人可以看到屬于這個(gè)時(shí)代的科技農(nóng)業(yè)。“只有多讀書、讀好書，才有可能把地種好。”

 

一切為了讓番茄“高興”

 

花大半年的時(shí)間“遙控”種植遠(yuǎn)在幾千公里之外的番茄園，這是一種什么樣的奇妙體驗(yàn)？

 

與傳統(tǒng)的種植大比武不同，“多多農(nóng)研科技大賽”以遠(yuǎn)程的方式展開。入圍決賽的四支隊(duì)伍分散在北京、上海、浙江、荷蘭等地，大家通過軟件遠(yuǎn)程調(diào)控溫室。影響比賽結(jié)果的是各隊(duì)采取的種植策略，而這種策略是人工與算法共同決策的結(jié)果。

 

比如，比賽期間，徐丹沒法經(jīng)常親自“閱讀作物”，安裝在溫室的傳感器會(huì)告訴他，番茄的生長(zhǎng)環(huán)境是否舒適。更直接的反饋來自“番茄快長(zhǎng)”團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的一套“人機(jī)融合智能”算法，會(huì)根據(jù)傳感器的“閱讀”情況作出“如何讓番茄們過得更開心”的決策。對(duì)此，徐丹可以同意，也可以拒絕。但只要他作出決策，番茄和算法都會(huì)盡可能按照他的設(shè)想成長(zhǎng)。

 

而“智茄”隊(duì)自研的“數(shù)字番茄智能管控云平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)了溫室環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、番茄生長(zhǎng)圖像監(jiān)測(cè)、植株病害識(shí)別等功能。當(dāng)溫室環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出閾值，該系統(tǒng)就會(huì)短信提醒操作人員；同理，當(dāng)系統(tǒng)通過視覺技術(shù)識(shí)別到不同生長(zhǎng)階段葉片、花朵、果實(shí)等方面的問題，也會(huì)自動(dòng)作出精準(zhǔn)預(yù)警。

 

 ▲“智茄”隊(duì)研發(fā)的“數(shù)字番茄智能管控云平臺(tái)”。

 

圍繞水肥調(diào)控、補(bǔ)光策略、病害防治等影響番茄健康成長(zhǎng)的關(guān)鍵方面，每個(gè)團(tuán)隊(duì)都會(huì)根據(jù)以往的種植經(jīng)驗(yàn)開發(fā)不同的算法，踐行各自的策略。而番茄則會(huì)做出不同的“表態(tài)”。

 

徐丹第一次到大賽基地現(xiàn)場(chǎng)是去年11月，作物即將入冬。他果斷調(diào)整了疏花疏果的策略，讓現(xiàn)場(chǎng)工人減少留果，讓植株盡可能“保存體力”。

 

每周，賽事組委會(huì)會(huì)根據(jù)各個(gè)團(tuán)隊(duì)的要求，完成植株身高測(cè)量，花朵、果實(shí)數(shù)量統(tǒng)計(jì)等工作，形成一份“體檢報(bào)告”。

 

通過這些報(bào)告，徐丹發(fā)現(xiàn)，云南種植的番茄，葉片更小。比起北京密云基地長(zhǎng)達(dá)40厘米的葉片，昆明基地植株葉片的平均長(zhǎng)度只有30厘米。對(duì)此，算法提示，應(yīng)適當(dāng)多留一些葉片。于是，在農(nóng)事操作的環(huán)節(jié)，“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)就將每株番茄保留的葉片數(shù)量從過去的11-12片調(diào)整為16-17片。

 

▲云南昆明的多多農(nóng)研基地里，補(bǔ)光燈下的番茄。彭來｜攝

 

“喜柿”隊(duì)也有“討好”作物的不同妙招。萬物生長(zhǎng)依賴光合作用，二氧化碳對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)起著重要的作用。于是，他們引入新型輕簡(jiǎn)溫室二氧化碳加富技術(shù)，在促進(jìn)植株光合作用的同時(shí)，有效避免了直接施用二氧化碳但植物利用有限而導(dǎo)致的二次排放問題。得益于此，他們種出的果實(shí)，維生素、氨基酸和番茄紅素含量都遠(yuǎn)超傳統(tǒng)番茄。

 

“番茄不會(huì)說謊。如果它過得舒服，那就一定好吃。”徐丹說。

 

逆行向農(nóng)的青春

 

作為一名年輕的職業(yè)種植者，今年是徐丹在溫室里種番茄的第九年。每天早晨7點(diǎn)40分，他準(zhǔn)時(shí)從北京市區(qū)的家中出發(fā)，開車100多公里，抵達(dá)城郊一處占地3萬平方米的種植基地。在早高峰的擁擠車流中，他是一個(gè)逆行者，正如很多人眼中的他，逆行向農(nóng)。

 

“中國(guó)雖然是農(nóng)業(yè)大國(guó)，但很多人對(duì)農(nóng)業(yè)有著很深的誤解，覺得農(nóng)業(yè)的門檻特別低。只要有種子、有土地、有藍(lán)天、有水源，就能變出吃的。但事實(shí)上，我們這一代面臨的問題是，如何使用更少的地與水，種出更多的食物。這時(shí)，我們不能僅僅依靠藍(lán)天，我們還需要?jiǎng)e的，那就是科技。”徐丹說。

 

徐丹畢業(yè)于世界農(nóng)業(yè)頂級(jí)院校之一的荷蘭瓦格寧根大學(xué)，“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)的不少隊(duì)員也來自于此。這所學(xué)校主教學(xué)樓最顯眼的位置擺放著一個(gè)“地球”，“我們接受的教育就是要為全人類吃飽飯這個(gè)樸素命題奮斗不止。”

 

“喜柿”隊(duì)隊(duì)員、浙江大學(xué)博士生朱常安自小長(zhǎng)在農(nóng)村，“面朝黃土背朝天”的勞作畫面是他對(duì)家鄉(xiāng)的記憶。“我之所以從事農(nóng)業(yè)研究，就是因?yàn)橐姂T了大人用雙手在黃土里刨挖生活，以高強(qiáng)度的勞動(dòng)換來將將溫飽的生活。我立志要為他們貢獻(xiàn)自己的力量。”

 

目前，國(guó)內(nèi)櫻桃番茄主產(chǎn)區(qū)分散在寧夏、廣西、海南、山東、內(nèi)蒙古等地，以露天種植、季節(jié)性供應(yīng)為主，極易受到極端天氣的影響。而這也是中國(guó)農(nóng)業(yè)的普遍現(xiàn)狀。

 

“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。” “農(nóng)圣大腦”隊(duì)長(zhǎng)、985博士祝清震在改行之前是一名汽車工程師，但看到我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)和裝備發(fā)展落后的現(xiàn)狀后，毅然轉(zhuǎn)而攻讀農(nóng)業(yè)工程博士學(xué)位。

 

“農(nóng)業(yè)是最傳統(tǒng)的行業(yè)和學(xué)科，應(yīng)用AI等最新技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的途徑。學(xué)科交叉帶來技術(shù)賦能，傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展也會(huì)進(jìn)入新維度。” “智茄”隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授趙然笑稱自己是“農(nóng)業(yè)里搞計(jì)算機(jī)的老師”，擁有貫穿如一的工學(xué)學(xué)科背景，但學(xué)成歸國(guó)后，他看好中國(guó)農(nóng)業(yè)廣闊的前景和巨大的空間，選擇將之作為自己的跨學(xué)科應(yīng)用方向。

 

 ▲“智茄”隊(duì)在云南昆明的多多農(nóng)研基地里做現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。莫斯提｜攝

 

“進(jìn)入決賽的四支團(tuán)隊(duì)，他們有很多新穎的點(diǎn)子，有的通過不斷訓(xùn)練先進(jìn)的算法模型從而給到種植者建議；有的做出了一目了然的智慧管控云平臺(tái)；有的結(jié)合知識(shí)圖譜和人工智能模型實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益最大化，還有的實(shí)現(xiàn)了病害的高準(zhǔn)確度識(shí)別。”大賽評(píng)審組組長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士趙春江如此點(diǎn)評(píng)。

 

這些后起之秀八成以上是90后。他們有的來自頂尖科研院校，有的來自一線生產(chǎn)機(jī)構(gòu)，有的在國(guó)外求學(xué)任職，但無一例外都對(duì)農(nóng)業(yè)滿懷熱情。“我在這里遇到了很多志趣相投的朋友，他們有的從野生番茄基因組中挖掘功能基因改良現(xiàn)有番茄品種，有的研究新型設(shè)施園藝二氧化碳加富設(shè)備，有的開發(fā)檢測(cè)植物本體脅迫狀態(tài)的新型傳感器，有的應(yīng)用功能性物質(zhì)提高番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)。”朱常安說。

 

“我們很高興地看到，這些年輕人能夠選擇農(nóng)業(yè)作為自己的事業(yè)，以及‘多多農(nóng)研科技大賽’在助力青年科學(xué)家為中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)探索前路上所做出的不懈努力。” 趙春江表示。

 

廣闊農(nóng)村，大有作為，但在當(dāng)下，新科技職業(yè)種植者依然有些孤獨(dú)。“我希望能通過參加‘多多農(nóng)研科技大賽’這樣的方式，讓更多年輕人改變認(rèn)知，加入我們。一代人有一代人的‘長(zhǎng)征’，老一輩農(nóng)人開創(chuàng)的事業(yè)，將由我們繼續(xù)。”徐丹說。