深夜，植物工厂的监控画面里，特调的白红LED光源静静倾泻。多层立体种植架上，一颗颗草莓正悄然挂果，叶片间偶有熊蜂穿梭，微环境传感器在暗中平稳运行。
身处异地的技术人员正通过监控实时追踪数据流，捕捉草莓植株细微的生长变化，并通过控制台调整水、肥、光的供给。农民几十年“看天吃饭”的经验，在此刻被转化为机器语言。
这个场景不是概念推演，而是第五届“多多农研科技大赛”决赛的真实切片。
在这场聚焦农业科技创新的硬核较量中，参赛团队需自行设计、建造50平方米的密闭植物工厂，并开展为期6个月的国产草莓立体种植实践。他们不仅要种出高产量、口感好的草莓，还要在经费控制与能耗模型上精密算计，证明这套在实验室里推敲打磨的技术方案，在现实世界里也能跑得通。
01、50平方米挑战不可能
如果露天种植，草莓通常在春末夏初才迎来成熟。然而，在这场特殊的农业科技对决中，草莓不仅要在夏秋结果，整个生命周期还被限定在密闭的植物工厂内。在这里，每一个微小的环境波动都可能被无限放大。打破季节限定、高品质丰产，无异于一场复杂的“多目标优化求解”。
面对此情此景，晋级决赛的四支队伍跳出传统农业思维，各自拿出了截然不同的解题妙招。
踏进“赛博农人”的植物工厂，率先撞入感官的不是现代设施的机械冰冷，而是一股扑面而来的草莓果香。循着香气望去，一颗颗形状饱满、沉甸甸的“粉玉”草莓正悬挂在强壮的植株上。“我们的每个花序保留3个果实，单果重可以大于40克，体积上和一个鸡蛋差不多。这还不止，截至目前，我们采收过的最大单果达到73.7克。”队员郭申伯骄傲地说。
该团队是连续征战五届大赛的“老将”，成员均来自中国农业大学农业农村部设施农业工程重点实验室。本届比赛中，种植难度不低的粉玉草莓帮他们拿下冠军，背后最关键的破局密码，正是贯穿始终的与植物对话理念。
队长陈民慧描述，与植物对话就是以植物为本，用植物生长信息的反馈来指导环控，而不是让植物去适应环控。据了解，团队做了很多针对草莓植株生理生长的信息监测，包括用冷凝水监测结果指示植物的光合和蒸腾作用，用叶片生长监测结果判断植株生长速率是否达到预期。最终目的只有一个，用准确数据替代老农“差不多”的手感。
不同于赛博农人团队专注于植物感受，背靠浙江省农科院的拟生态团队干脆把土壤彻底换成了水，它是赛场上唯一挑战浅液流（NFT）水培模式的队伍。
团队队员、塔金麦智慧农业有限责任公司创始人何朝辉介绍，浅液流是无土栽培，是水培的一种，其模拟自然生态，通过液流给予植株养分。通常，土壤中易积累自毒有机酸，而浅液流中的功能性微生物菌剂能吃掉有机酸，并将草莓的残根残叶进行有氧发酵降解，重新转化为液态养分回流系统，做到全密闭、零排放循环。
凭借这套极具差异化的种植方案，配合早熟品种“越王”，他们仅用约40天便迎来第一茬果实，成为最快交卷的队伍。
当种植介质被重塑，密闭立体空间内的另一个关键物理因素——光，成为各团队努力攻克的对象。由上海交通大学领衔的年轻队伍“莓立方”没有盲目加装大功率灯具徒增热量，而是巧妙地打起了光学物理的主意。他们用高反射率反光膜将整座厂房的内壁严密包覆，使原本散射向墙壁的“废光”被二次折射回立体种植槽深处，这一极其精巧的“空间折叠术”，让有效光照利用率拉升超过17%。
同样是解决“光”的难题，由制造企业欧普照明公司牵头的“欧普智莓”团队另辟蹊径。放眼全国各地布局的植物工厂，包括LED植物照明、空调能耗等在内的能源成本占总成本的六成左右。欧普智莓团队抛弃了传统分布式电源，采用“自研四通道可调水冷植物灯+高压直流集中供电”系统，把432盏灯的分散电源整合在一起，不仅省了线缆，还能通过光伏储能系统利用太阳能。由此，团队做到了四个决赛队伍中能耗最低。
对于比赛队伍的表现，“多多农研科技大赛”项目负责人邓新波总结称，大家跳出传统科研思维，融合了人工智能、物联网、自动化控制等前沿技术，直面垂直农业在生产能耗、环境调控、种植精度等方面的行业痛点，让外界看到了中国智慧农业发展的巨大潜力。
02、科技和农业的碰撞
植物工厂不仅是农业创新技术、创新模式的试验场，同时也是工科理性与农艺经验深度交锋的微缩现场。参赛队员的身份可谓多元，包含育种专家、机器控制领域教授、电子工程师、种了十几年草莓的种植专家、农业工程学子等。
当掌控代码的工程师与深谙农作之道的田间“老把式”并肩而坐，关于“如何种好一棵草莓”的碰撞便不可避免地发生了。
比赛之初，不少跨界而来的工程师心中揣着一种对工科技术的自信，“既然光、温、湿、水肥、CO₂ 都能控制，那种什么、什么时候收，无非是参数问题。”莓立方团队青年学者吕兆晨坦言。他曾一度坚信，给足传感器和算法，农业经验就可以被完全代码化。
但植物有生命，生命不被定义，它们很快给冰冷的工业思维上了一课。小伙伴们发现，草莓不是标准件，你给它一个“舒适圈”，它反而不开花、不结果、不繁殖，得适当“虐”它，制造一点生存压力才行。熊蜂更是给团队上了一课，近百只蜂进厂后集体“闹脾气”，不出巢、啃花，甚至攻击人，排查到最后，竟然是因为蜂箱摆错了位置。
后来，吕兆晨把“踩坑”后形成的认知差概括成一句话：植物工厂没有消灭农业的“不确定性”，只是把它从“自然天气”转向了“我们的决策”。而人类的决策，可以被调整、优化。
在拟生态团队中，工业和农业在协作过程中的冲突也很具体。何朝辉虽然在水培模式上有经验，但对植物工厂室温与植株根系温度的差异，因经验缺乏出现了判断偏差，其与团队里的育种专家在水培液温度升降和营养液使用上不止一次出现过分歧。“实际上，这里面并没有绝对的对错，比如，草莓的不同生长阶段对温度的要求不同。如果一段时间内不降温，草莓就无法完成花芽分化；如果温度降得过低，又会影响植株生长。”何朝辉称，因此，我们需要在不同阶段调整温度，以兼顾植株生长和后续结果。
通过参赛，他深刻意识到，草莓毕竟是一种有生命的植物，想要种出更好的草莓，不能只依靠工业技术，而是要从种植本身出发。“我们应该利用工业技术发展的成果来反哺农业，而不是让工业技术占据主导地位。”
农业经验的不可替代性，在植保与病害防控上更是生死攸关。本次比赛中，个别队伍因为中途遭遇虫害，收成不及预期。
大赛评委、中国农业大学水利与土木工程学院教授贺冬仙直言，“外界常有一种技术迷思，以为植物工厂绝对无菌。但现实是，只要有人流进出、空气交换，病菌就必然存在。AI模型再好、硬件再先进，一旦植株暴发病害，算法就会全面瘫痪。决定最终产量的，往往是农艺师对地下根系与地上冠层平衡的把握，是对微小病兆的警惕。”
种种案例同时印证着一个道理，科技算法是乘数，要守住作物健康底线，农艺经验不可替代。
03、多多农研的变与不变
今年已经是“多多农研科技大赛”举办的第六个年头。过去五届比赛中，种植地点先后历经了薄膜温室、玻璃温室、植物工厂，种植对象也是草莓、番茄、生菜轮番上阵。
但有一点始终没变，比赛探索的从来不是某一项单一的种植技术，而是一场对农业科技未来的全面探索。也许有人想不到，从比赛狭小场地里沉淀出来的种植技术，早已在一些偏远地区乃至人类生存的极限边界生根发芽。
在气温常年处于零下水平的南极科考站，科考队员过去最期盼的便是一口新鲜蔬菜。“上海农科院团队”曾连续两届参加比赛，并获得过比赛一等奖，以及最高产量奖、最佳风味两个单项奖。上海农科院智慧农业研究中心博士丁小涛在颁奖现场分享，团队已经在南极长城站和中山站建立了相关栽培技术体系，并且将在未来十余年持续进行技术跟踪和技术服务。
将目光转向海拔4000多米的青藏高原，第四届大赛优胜团队“墨泉团队”将植物工厂运抵西藏亚东县庞达村。那里耕地有限，气候条件不佳，老百姓吃口绿叶菜是种奢侈。反观植物工厂，“不靠天吃饭、占地较少”的特质在这里被无限放大。
“从最初一台植物工厂试水，迄今为止，我们已经运送了13个植物工厂过去，试种了芽苗菜、生菜、小青菜、菌菇等10余个品种，一个月产量可以达到6000斤，价格也比当地售卖的绿叶菜更优惠。”上海墨泉生物有限公司联合创始人林维辉称。更难得的是，授人以鱼不如授人以渔，团队在当地培养了一批懂得现代化环控与种植操作的高原新农人。
“虽然我们找到了适合植物工厂发展的道路，但是依旧面临着非常多的困难和挑战。”林维辉并未回避植物工厂商业化的现实阻力，例如，投资成本高、偏远地区设施搭建难、对操作人员的技术要求高等。
然而，本次大赛，让参赛者、评委和众多农业科研人员看到了更多希望。
拿成本问题来说，降成本的手段之一就是降能耗。赛博农人团队的冷凝水回收技术，实现了最终种植的165天里，实际用水量为7.8立方米，远低于其他队伍。
产量上，在目前草莓植株仍持续开花坐果的情况下，赛博农人团队的粉玉草莓在126平方米的立体栽培面积中，50天采收了果实284.4千克。“照此态势，每平方米种植面积年产出8公斤不是问题，这个数字已经是日本草莓植物工厂的最高生产水平。”贺冬仙评价道。
当下，我国农业正面临着从业人员老龄化、农村青壮年外流的深层挑战。未来谁来种地？靠什么种地？成了避无可避的时代之问。作为“腿上带泥”的电商平台，拼多多依托“千亿扶持”计划加码农研，连续五届举办“多多农研科技大赛”，其意义远超一场竞赛的输赢。它通过搭建极具挑战性的实战场景，硬生生将农业从依赖体力的传统行当，拽入由算法、自动化与生物科技驱动的新质生产力赛道，吸引了一大批顶尖的高校青年博士与跨界人才投身其中。
正如莓立方团队队员吕兆晨所感叹的：“以前总觉得同龄人做农业的太少了，但在大赛里，看到这么多年轻的身影都在为同一座植物工厂倾注心血，这种并肩同行的力量是无与伦比的。”
（文 | 陈大壮，图片来源 | 视觉中国，本内容转载自财经天下WEEKLY）
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