企業(yè)
- 企業(yè)
- 產(chǎn)品
- 知識
在上海光明母港垂直農(nóng)業(yè)研究中心，一個個陳列的集裝箱看著平平無奇，但進(jìn)入其中，卻別有洞天。這是一個小型生菜生產(chǎn)車間。種植架被劃分為三或四層，每層都裝有種植托盤。這里沒有日照與土壤，卻將成為更高產(chǎn)量、更好品質(zhì)生菜的出品地。 這是拼多多第三屆“多多農(nóng)研科技大賽”的比賽場地，9日，比賽已開啟全球招募。最終，決賽團(tuán)隊(duì)種植的優(yōu)質(zhì)生菜將上線拼多多平臺進(jìn)行銷售，廣大消費(fèi)者可拼單購買這些植物工廠生產(chǎn)的“賽博生菜”。同時，大賽還會邀請消費(fèi)者體驗(yàn)試吃，他們的感官測評和反饋也將作為評比“AI菜王”的參考指標(biāo)之一。 農(nóng)研大賽已是第三屆 智慧農(nóng)業(yè)成命題 集裝箱式垂直農(nóng)業(yè)代表著一種高質(zhì)量、現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，最早由美國哥倫比亞大學(xué)教授迪克遜·德斯帕米爾提出。他希望在由玻璃和鋼筋組成的光線充足的建筑物里生產(chǎn)人類所需的食物，破解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受資源制約的難題。 “我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國家相比還有差距，尤其是農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)模型和核心算法、智能農(nóng)機(jī)裝備等核心關(guān)鍵技術(shù)需要我們創(chuàng)新和發(fā)展。”本次大賽評審組副組長、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授賀冬仙認(rèn)為，“多多農(nóng)研科技大賽”正在這些方面發(fā)起探索。 以光照為例，植物在不同生長階段需要不同的光照環(huán)境。如何配制合適的“配方光”，實(shí)現(xiàn)高效高品質(zhì)的生產(chǎn)是本次一大看點(diǎn)。除了光外，溫、水、肥、氣也是本次挑戰(zhàn)賽考核的核心要素點(diǎn)。 據(jù)了解，本次大賽的比拼項(xiàng)目是“水果生菜”，評比維度包括產(chǎn)量、品質(zhì)、算法策略、能耗成本及商業(yè)價值五方面。目前，比賽已開啟全球招募，即日起至8月26日，選手們可通過大賽網(wǎng)站在線報(bào)名。按照規(guī)則，賽程包括初賽與決賽兩個部分。前期，組委會將海選15支滿足條件的團(tuán)隊(duì)參加初賽，評估他們方案的科學(xué)性與可行性，得分最高的4支隊(duì)伍進(jìn)入決賽，開展實(shí)際種植。此后，專家團(tuán)隊(duì)將參考專業(yè)檢測報(bào)告對營養(yǎng)價值及綜合品質(zhì)展開評審，同時，作物產(chǎn)量、資源消耗成本也是重要的考評項(xiàng)目。 AI如何種植？ 種植成果優(yōu)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 人機(jī)對抗，比賽種植傳統(tǒng)農(nóng)作物，誰能贏？不少人認(rèn)為，科學(xué)技術(shù)對抗人工經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器能力比拼人的眼和手，在一塊固定大小的溫室地盤中，勝敗難論?！胺N草莓三分靠技術(shù)、七分靠管理。在真正種植過程中，用肥、用水、溫度控制，以及在結(jié)果密度上，都需要不小的調(diào)整，這些都需要長期的經(jīng)驗(yàn)作為支撐。”此前在第一屆比賽中，比的是種草莓，圣野漿果富民隊(duì)帶頭人、管理草莓種植面積超過6000畝的馬廷東表示，“就目前的成本和技術(shù)成熟度來看，種草莓這事兒，還是人工更勝一籌?！? 但是幾個月的比賽下來，頂尖農(nóng)人們意識到了農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化的重要性——當(dāng)頂尖農(nóng)人隊(duì)在田間澆水、施肥時，旁邊的AI組只需要對模型和反饋參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，溫室的通風(fēng)窗、施肥系統(tǒng)會進(jìn)行自動調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了“一身輕松搞農(nóng)業(yè)”。 AI有何能力？比如當(dāng)時，種植草莓的4個獨(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)條件對超過30條灌溉、通風(fēng)參數(shù)進(jìn)行自動化控制。 還有，林森、鄭建峰兩位博士隊(duì)長，則嘗試運(yùn)用超過9種算法，把人工智能技術(shù)、專家經(jīng)驗(yàn)、模型系統(tǒng)進(jìn)行融合，建成一套標(biāo)準(zhǔn)化的草莓種植智慧決策系統(tǒng)?！跋裰参锷L狀態(tài)識別、病蟲害預(yù)警等已得到驗(yàn)證的技術(shù)，這次我們也應(yīng)用到了昆明的草莓種植中。”林森指著比賽溫室內(nèi)的小型攝像頭說，通過圖像掃描識別的方式，可以判定植物生長狀態(tài)以及是否有病蟲害，并由AI進(jìn)行智能管理。 更有甚者，荷蘭一支隊(duì)伍的隊(duì)員，當(dāng)時因?yàn)橐咔樵蛞恢蔽茨芑貒?，但他和團(tuán)隊(duì)通過算法，在萬里之外控制著賽場上草莓的生長。 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%。 在第二屆比賽中，各個隊(duì)伍也同樣開發(fā)了完整的種植系統(tǒng)，比如智茄隊(duì)開發(fā)了“智慧番茄數(shù)字管控云平臺”、喜柿隊(duì)開發(fā)了“新型輕簡溫室二氧化碳加富技術(shù)”、番茄快長團(tuán)隊(duì)開發(fā)了“病害管理系統(tǒng)”。其中，“番茄快長”團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的一套“人機(jī)融合智能”算法，會根據(jù)傳感器的“閱讀”情況做出“如何讓番茄們過得更開心”的決策。對此，控制人可以同意，也可以拒絕。但只要他做出決策，番茄和算法都會盡可能按照他的設(shè)想成長。 在最終的結(jié)果上，番茄快長團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)量與同期荷蘭溫室種植小番茄的巔峰產(chǎn)量一致。喜柿隊(duì)種植的番茄果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)顯著高于傳統(tǒng)栽培番茄。其中，番茄果實(shí)維生素C含量高于傳統(tǒng)栽培番茄 80.8%;番茄紅素含量高于傳統(tǒng)栽培番茄114%;氨基酸含量高于傳統(tǒng)栽培番茄72.5%。也就是說，AI種出的草莓又多又有營養(yǎng)。 AI種植不是殺雞用牛刀 而是已經(jīng)商業(yè)化運(yùn)營 目前，第一屆中有兩支決賽優(yōu)勝的參賽隊(duì)伍開始探索商業(yè)化運(yùn)營，將科研成果應(yīng)用在更廣袤的田間地頭，幫助中小種植者提升效益。 “我們云南本土批發(fā)市場上，草莓的價格大約僅有華東市場的1/3，這其中雖然有物流的原因，但更多癥結(jié)是在種植出的草莓商品化率不高。”此前，來自云南本土的智多莓隊(duì)隊(duì)長程飚曾表示。 而如今，“智多莓”開發(fā)的AI種植系統(tǒng)已經(jīng)幫助當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶實(shí)實(shí)在在地提高商品化率。2020年10月31日起，智多莓隊(duì)向昆明市滇池西岸的100余戶草莓種植戶提供AI種植支持服務(wù)。作為首批用戶，滇池西岸古蓮村的老張抱著試試看的心態(tài)，將自家的2畝草莓接入了智多莓在云南的數(shù)字農(nóng)業(yè)工作站，每株草莓一年付0.3元的服務(wù)費(fèi)。他算了筆賬，從2020年10月到2021年五一種植季結(jié)束，自家的 2畝草莓地比去年多賺了三四萬元，而且還節(jié)省了將近4000元的肥料成本。 實(shí)際上，在這些參賽隊(duì)員中，有很多就是“農(nóng)二代”，可以看到，他們參賽為的不是在實(shí)驗(yàn)室中培育這一次試驗(yàn)品，而是要推廣到日常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去?！拔抑詴氖罗r(nóng)業(yè)研究，是因?yàn)閺男∫姂T了大人用雙手在黃土里刨挖生活，以高強(qiáng)度的勞動換來僅僅溫飽的生活。”喜柿隊(duì)隊(duì)長、浙江大學(xué)博士生朱常安長在農(nóng)村，傳統(tǒng)的勞動方式給他留下了深刻的印記。“我希望能在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率方面貢獻(xiàn)自己的一點(diǎn)力量?！? 中國工程院院士、評審組組長趙春江表示，在此前的農(nóng)研大賽上，我們欣喜地看到了諸多青年農(nóng)業(yè)科學(xué)家們扎根在田間地頭，從算法、生產(chǎn)模型、種植實(shí)踐等角度進(jìn)行了很多具有前瞻性的創(chuàng)新與嘗試，形成一批實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)方案?！拔覀儜?yīng)把握時代機(jī)遇，堅(jiān)持科技自主自強(qiáng)，圍繞智慧農(nóng)業(yè)所涉及的核心關(guān)鍵技術(shù)，下力氣攻關(guān)，努力實(shí)現(xiàn)自主可控，提高國產(chǎn)核心技術(shù)產(chǎn)品的市場競爭力，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供有力支撐?！?/p>