當985計算機教授開始去雲南種菜_風聞

楊淨 發自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

沒想到，現在種個菜都這麼硬核了？！

雲南一個****番茄大棚裏，就上演着這麼賽博朋克的一幕。

空無一人的玻璃屋，遍佈着各式各樣的傳感器和自動化設備。

像温濕度、光照傳感器，水肥滴灌決策系統已是標配，甚至連常人感知不到的空氣流動速率、二氧化碳濃度，也能通過算法來自行調節。

具體到植物的生長管理，人們也不需親自到場。甚至在六個月的種植週期中，管理人員可能也就來個一兩次。

他們可以用雲平台查看用AI提取到的番茄特徵，如果實在遇到意外情況，也能遠程“問診”並處理。

像這個小到只有硬幣幾分之一大小的傳感器，它就能實時感知植物是否遭到“脅迫”。

不過，這還不是最科幻的。在這個温室大棚裏，你甚至還可以控制番茄的味道——

通過外源物質處理來改變番茄基因的表達，進而控制蔗糖、果糖、檸檬酸、馬來酸等含量。

所以，是更想要酸口還是甜口的呀？

此外，智慧大棚中的產量也超出傳統種植兩倍多。

營養物質上，包括維生素、葡萄糖、番茄紅素等含量也高出不少。

這，是一次在農業上的全新競技和探索。

背後幹起這件事兒的，還是一羣高材生，其中90後95後佔到了80%。

計算機教授帶隊種番茄

這一羣年輕人中，歸國創業者有、TOP級高校在讀碩博士有、計算機教授有，還有從汽車崗離職讀研的……

可以説，產學研代表都聚齊了。這麼多清一色的技術人員，究竟為什麼要種番茄呢？

提到番茄，大家可能就第一時間想到番茄炒蛋這道“國菜”。

隨着人們的消費需求升級，番茄的口感、品質以及內在的營養價值，越來越得到重視。

櫻桃番茄，也就是我們常吃的“聖女果”、“小番茄”，成為了重點栽培對象——

不光長得好口感棒，一口一個；而且營養價值更高，富含氨基酸、維生素和礦質元素等。

其中維生素C含量，可以達到西瓜的10倍。

如此一來，要想實現營養價值以及品質的提升，就對作物本身的生長環境、種植管理等方面提出了更精細化的要求。

縱覽國內目前的番茄生產狀況，雖然全球產量上佔據榜首，但實際生產過程中存在環境調控技術粗放、機械化自動化程度較低、容易受到外部不可控因素影響等問題。

這也就導致高品質的番茄出不來，亦或是產出的番茄良莠不齊，需要依靠後期一波波分選出來。

基於這樣的市場需求以及國內現狀，一羣年輕人分成四支隊伍出發了。

他們在雲南昆明，展開一場為期六個月的科學比拼。

結果如前所述，不管是產量、品質還是口感都遠遠超過傳統種植的番茄。

既然如此他們究竟如何種出這樣的番茄呢？

扒開他們的技術報告，大致總結出兩個字：表達——讀懂番茄究竟在表達什麼。

或者更專業一些，就是**“作物閲讀”**。

番茄快長團隊隊長徐丹這樣形容團隊與番茄之間的關係。

你知道番茄會説話嗎？

如果我做得好，它會想盡辦法表達它的高興，比如葉子又大又亮、果子又多又甜。

在為期六個月的種植週期中，他坦言一天大部分時間都與番茄待在一起，不過是遠在千里之外的北京密雲種植基地。

每天走進辦公室的第一件事，就是打開温室氣候計算機，查看雲南基地傳感器傳來的前一夜温室温度、設備運轉情況。

不過，更全面更直接的反饋，是一套**“人機融合智能”算法**，即團隊經驗與AI策略相結合，通過“閲讀”傳感器傳來的情況，來做出決策。

當中既包含精細化基礎種植策略，涵蓋番茄生長的各方面需求：光照，温度，水肥，二氧化碳還有農事操作等；也包含人工智能算法進行輔助，比如環控策略和植保策略。

同樣在“閲讀”番茄，還有其他三支隊伍，不過他們打開的方式都各有不同。

以中國農業大學計算機教授趙然領銜的智茄隊，就主要靠代碼“敲”出來的番茄。他們自研了套數字番茄智能管控雲平台，可實現温室環境動態監測、番茄生長圖像監測、植株病害識別等功能。

一旦出現異常，系統就會通過短信來提醒操作人員。

**△**YOLO V3網絡識別番茄不同生長狀態

值得一提的是，除了這位計算機教授是85後外，其他團隊成員全都是中國農大的學生，平均年齡僅26歲。

還有浙大碩博天團喜柿隊，則是將目光關注到了前沿技術在植物品質的提升上。

他們引入了新型輕簡温室二氧化碳加富技術。在促進植株光合作用的同時，還有效避免了CO2二次排放。

此外團隊發現外源的油菜素內酯處理可增加番茄雄蕊中自噬基因的表達，通過自噬加速絨氈層細胞的降解，提高了花粉活力，從而提升果實品質和產量，以及外源魚蛋白、海藻糖處理可提高果實品質與產量——

葡萄糖、果糖、蔗糖含量上調，而檸檬酸、馬來酸在處理後均下降趨勢，產量有所上升。

而像集結多研究機構的農聖大腦團隊，則是建立起了種植番茄的知識圖譜。

他們將種植的經驗、歷史數據和番茄圖像設備建立了數據標準化，建立了知識結構和知識庫模型，結合大番茄種植水肥模型和温室氣候模型制定了決策。

屬於年輕人的農業練兵

這樣一個屬於年輕人的農業大練兵，背後其實是一場全球性的賽事——多多農研科技大賽。

由中國農業大學、浙江大學以及拼多多聯合舉辦，聯合國糧食及農業組織、瓦赫寧根大學提供技術指導。

不過，這也並不是第一次企業、高校以及研究機構等組織聯合起來舉辦這種賽事。

早在2020年，第一屆多多農研科技大賽就已經拉開序幕。

不過不同的是，當時主要是針對的是草莓的**「人機大戰」**，人工智能隊伍與傳統種植隊之間的比拼。

而這一次，清一色的年輕技術團隊，各自用技術來征服番茄。

連中國農業大學國際學院院長李道亮教授都直言：

雖然咱們今天評出一個第一第二，但是每一個隊伍都有自己最強的方面。

有的是產量很高，有的是品質很好，有的是很節能，有的是單產很高……

除了參賽隊伍外，這項農業科研賽事評價體系也不同。

常規的品質、產量、營養成分、綠色可持續等評價標準外，此次還專門在商業可行性上進行了探討。

以此次獲得冠軍、產量第一的番茄快長團隊為例，他們本次就驗證了算法的適用性。

只需要少量優化，算法就能跨越空間（從北京密雲到雲南昆明）、時間以及傳統經驗，接下來他們將加速在全國推廣這套解決方案。

而像高校團隊、科研機構，也都有與地方企業在項目上的合作。

中國工程院院士、國家農業信息化工程技術研究中心主任、首席專家趙春江院士對此表示，這些有為青年科學家們可以在不斷交流和實踐中拓寬自己的知識面，提升解決農業實際問題的能力。

而人才在農業4.0發展中起着舉足輕重的作用。

趙春江院士還將農業變革與工業革命做類比：

隨着第四次工業革命的發展，信息技術和不同產業的結合，已經成為發展的必然趨勢。

這在農業上也不例外，我們知道數字技術和農業深度融合，一個是產生農業的數字經濟，另外一個方面從生產方式上變革帶來了智慧農業。

以農業起家的拼多多，正在從前者走向後者，從數字產業化走向更為底層的產業數字化，來推動數字農業變革。

拼多多**“農地雲拼”**的運營模式，想必經常使用拼多多的用户已經很瞭解。

一頭連着各地的農户，一頭直接連着市場，這種模式能讓水果蔬菜從田間地頭直接快遞到家門口。

在幫助農户建立連接、打開銷路的同時，拼多多也建立起一條覆蓋全國的農產品流通-消費體系。

換言之，就是用數字化技術，推動農業效率的提升。

經過6年發展，目前平台直聯的農業生產者已經超過1600萬人，他們在為超過8.6億的消費者提供着農產品。

而現在，不管是多多農研科技大賽，還是財報上明確將戰略重點指向農業科技，都在暗示拼多多在推動農業這塊已經邁上了新台階。

拼多多董事長兼CEO陳磊，就在今年業績會上分享了他們的三步走戰略：

第一是幫助農户拓寬對接市場；第二是推廣智慧農業；第三部則是激勵賦能更多年輕技術人才投身到農業。

顯然，解放流通體系只是農業數字化的一小步。

只有從底層生產出發，提升農户的種植效率，整體農業數字化才能真正得以實現。

拼多多把這一目標，押注在了年輕人身上。

科技改變農業

有年輕人才，有前沿技術、先進設備，也有具體可執行的商業落地途徑……

幾種元素彙集在一起，也難怪有人説，這場比賽是智慧農業實現的一個縮影。

事實上，通過這場多多農研科技比賽，其實也能窺見這樣的時代趨勢：

第一，科技改變農業，已經從“種得多”朝着“種得好”方向轉變。

其實單從比賽可以看到， 科技發揮的作用越來越大，對傳統種植經驗的依賴越來越少。

而且每支隊伍在技術上也都朝着更精細化、標準化的方向進行轉變。

第一屆草莓人機大戰，人工智能可能只在產量上佔優。人們可能還會質疑，AI種的水果蔬菜，沒有靈魂。

但第二屆的番茄技術比拼顯示，不管是產量、口感，還是營養物質層面，都遠遠優於傳統種植方式。

而培育出的農產品品質越好，也就有助於提升下游分選、流通的效率。

第二，農業正在變成一種田間地頭的星辰大海，可以很酷，也可以賺到錢。

以往對於農業的認知，可能就是利潤低成本高，農户“面朝黃土背朝天”，沒什麼技術含量，很難吸引到年輕人。

但現在隨着AI、5G、物聯網、無人機、機器人等硬科技的發展，農業也正在成為一件很酷的事情。

這也反向推動更多年輕人湧入田間地頭。

前不久在遙遠的新疆，就有一位90後女生決定用無人機、無人車等硬核設備來挑戰管理500畝棉田。

**△**圖源：新華社

甚至只需一部手機，就能輕鬆get整個農場全部環境信息。

在這些年輕人中，不乏致力於實現商業化的初創企業，也不乏像拼多多這樣投身其中的大廠。

正如浙江大學生物系統工程與食品科學學院院長何勇教授所説，農民終將成為專業化極強的行業，農業也成為極具發展前景的行業。

第三，農業是一場沒有終結的遊戲，科技持續發展，農業也會因之受益。

提到農業，大家都覺得十分重要，卻又往往容易被忽略。作為最古老的產業，它關係到每一個人的吃飯問題。

回顧過去農業的幾次重大升級，都離不開科技。

首先是從農業1.0體力勞動時代走向2.0機械化生產時代，得益於工業革命的成果，大量的機械工具、蒸汽機等設備到農業領域。

接着是從2.0走向3.0信息化生產時代。得益於微電子、軟件的廣泛應用以及電商平台的發展。在農資流通、育種育苗、植物栽種管理等方面開始有了計算機程序、互聯網的參與。

而正在到來的農業4.0，則是結合人工智能、物聯網、大數據等技術所實現的高度智能化種植管理。

農人可以不用考慮自然災害，甚至還能擺脱土壤的約束，以更低的成本獲得更健康安全的糧食。

而這一點要實現，需要更多的年輕人蔘與進來，以及更多社會責任感的企業投身進來。