一群學(xué)霸能種出什么樣的番茄？

幾年前，一個(gè)叫徐丹的年輕人從荷蘭留學(xué)歸來，牽頭在北京建設(shè)了一塊農(nóng)業(yè)基地，運(yùn)用前沿玻璃溫室種植技術(shù)，以更高效率生產(chǎn)更好的蔬菜水果。

經(jīng)過多年摸索，徐丹和團(tuán)隊(duì)試圖向人們證明，種菜也可以是一件很酷的事情。2022年4月25日結(jié)束的第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”上，徐丹領(lǐng)銜的“番茄快長”團(tuán)隊(duì)所種植的番茄，以遠(yuǎn)超傳統(tǒng)種植的產(chǎn)量和品質(zhì)摘得冠軍。

農(nóng)民的新功課：閱讀作物

你是一個(gè)農(nóng)民，在北京郊區(qū)的一塊農(nóng)業(yè)基地種菜。你來到基地要學(xué)的第一件事，叫做“閱讀作物”，觀察作物長得如何，知道作物需要什么。拿番茄來說，每天早晨你要量番茄的個(gè)頭，是否高了3厘米，以及其他多項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)是否正常，不然就要及時(shí)調(diào)整。

你在這里是剪葉工，也叫“美容師”，負(fù)責(zé)給番茄修剪藤蔓上的枝葉。不是隨便剪剪，要貼著藤蔓從下往上剪，才不會(huì)給藤蔓留下“疤痕”。熟練之后，20分鐘你能剪一排番茄。

你的同事有繞蔓工、落蔓工、采收工、梳花工和包裝工。在這里，你們經(jīng)過手把手的培訓(xùn)，成為國內(nèi)首批具備荷蘭農(nóng)業(yè)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)工人。

幾年前，一個(gè)叫徐丹的年輕人從荷蘭留學(xué)歸來，牽頭建設(shè)了這塊農(nóng)業(yè)基地——極星農(nóng)業(yè)，運(yùn)用前沿玻璃溫室種植技術(shù)，以更高效率生產(chǎn)更好的蔬菜水果。

獲得冠軍的番茄快長核心隊(duì)員合影

單是基地的建筑材料和設(shè)備，就從荷蘭運(yùn)來了58個(gè)集裝箱。負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的荷蘭公司，仔細(xì)研究了密云過去50年的氣象數(shù)據(jù)，最終設(shè)計(jì)出符合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的玻璃溫室。如今，基地占地3.3萬平方米，其中有2.2萬平方米番茄種植區(qū)。

在番茄溫室，每株番茄都有標(biāo)準(zhǔn)的模樣：高度相似、色澤相近、排列整齊，都有13個(gè)果實(shí)，并且每個(gè)重約20克。比利時(shí)熊蜂是溫室最忙碌的“員工”，肩負(fù)起五萬多株番茄的授粉工作。

進(jìn)入水培生菜區(qū)，基地采用的是全自動(dòng)可移動(dòng)式栽培槽，根據(jù)生菜的生長，栽培槽會(huì)向前移動(dòng)，為生菜的生長留出合適空間。栽培槽設(shè)有坡度，營養(yǎng)液每隔5分鐘自動(dòng)噴灑一次。2千平方米的生菜區(qū)每年產(chǎn)出70萬棵生菜，是傳統(tǒng)種植產(chǎn)量的10倍以上。

“小時(shí)候大人總嚇唬我們，不好好讀書，以后只能種地。”徐丹說，“現(xiàn)在已經(jīng)不是這樣了，要想把地種好，真的得多讀書、多鉆研。”

徐丹每天要看兩次天氣預(yù)報(bào)，根據(jù)最新的天氣變化，調(diào)整溫室的各項(xiàng)數(shù)值。他的手機(jī)隨時(shí)能接收溫室傳感器傳來的異常信息。如果沒有及時(shí)處理，就會(huì)緊急來電。“你跟植物打交道，植物是停不了的，所以你就可能無限加班下去，我們每天的工作很充實(shí)。”徐丹說。

他享受“閱讀作物”的樂趣；“當(dāng)你能夠很好的閱讀作物，很好的去滿足植物的需求，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它真的會(huì)長得非常好，葉子又大又漂亮，果子又多又甜。”

極星農(nóng)業(yè)基地建成4年多，現(xiàn)在趨于穩(wěn)定。徐丹說：“要想呼吁更多人加入這個(gè)行業(yè)，首先得證明你自己行。”他要改變?nèi)藗儗?duì)農(nóng)業(yè)的刻板印象，種菜也可以很酷。

在冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)期間，極星農(nóng)業(yè)基地為北京賽區(qū)輸送了六次、累計(jì)一噸的大番茄。

“這是一個(gè)寶貴的機(jī)會(huì)。”徐丹說，“既然我們能夠達(dá)到供奧的標(biāo)準(zhǔn)，（我相信）普通消費(fèi)者也會(huì)對(duì)科技農(nóng)業(yè)種出來的東西更放心。”

算法種菜：搞定80%

國人日益增長的“吃好菜”需求，對(duì)農(nóng)業(yè)種植提出了新的挑戰(zhàn)。在徐丹眼中，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵就是效率，依托前沿技術(shù)，以合適的成本追求最大限度的產(chǎn)量。

番茄炒蛋是我們習(xí)以為常的國民菜肴，徐丹認(rèn)為，國內(nèi)的番茄市場(chǎng)有很大空間，然而國內(nèi)番茄的生產(chǎn)卻面臨著環(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。

2013年至今，徐丹通過種植智慧番茄，積攢了大量的生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并且試圖教授給更多有志于農(nóng)業(yè)的年輕人。

去年，徐丹注意到了第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”。賽事由拼多多、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)聯(lián)合主辦，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和荷蘭瓦赫寧根大學(xué)提供技術(shù)指導(dǎo)。比賽期間，參賽選手通過算法等技術(shù)遠(yuǎn)程控制，在位于云南昆明的溫室種番茄，比拼產(chǎn)量、質(zhì)量、環(huán)境可持續(xù)性和商業(yè)化可行性。

“我作為一個(gè)種植者，想看看算法能不能從我們的經(jīng)驗(yàn)中提取有用的邏輯。”徐丹說。這位擅長種番茄的年輕人決定報(bào)名參賽，開始組建“番茄快長”團(tuán)隊(duì)。

在校友圈發(fā)布“英雄帖”之后，徐丹找來了擅長不同領(lǐng)域的隊(duì)友，包括植物模型、溫室大數(shù)據(jù)、開發(fā)算法等，他們身在北京、上海、云南，甚至荷蘭等地。“最后發(fā)現(xiàn)這個(gè)團(tuán)隊(duì)可能對(duì)人工光不太涉及，就又去找校友圈里誰的研究課題主要在人工光，特別是人工光對(duì)于（植物）的影響。”

他們花兩個(gè)月開發(fā)一套番茄種植算法，將生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型，“比如當(dāng)溫度高，如何調(diào)控窗戶遮陰；當(dāng)?shù)刭|(zhì)含水量降低，如何調(diào)整灌溉。”

位于云南省昆明市的多多農(nóng)研基地

算法注重條理和精確度。徐丹意識(shí)到不能再像過去生產(chǎn)那樣，憑經(jīng)驗(yàn)給個(gè)差不多的范圍，現(xiàn)在他們需要“非常清晰”地告訴計(jì)算機(jī)每一項(xiàng)具體的參數(shù)。“當(dāng)陽光強(qiáng)度大于多少值，可能會(huì)發(fā)出遮陽幕布，這層遮陽幕布是拉到60%還是90%。”

去年10月，徐丹的“番茄快長”隊(duì)與另外三支隊(duì)伍，從全球15支團(tuán)隊(duì)中突出重圍，晉級(jí)大賽的決賽階段。

比賽期間，徐丹每天進(jìn)辦公室要查看兩個(gè)屏幕指數(shù)，一個(gè)是北京的溫室，另一個(gè)則是云南的。白天他花在云南溫室的時(shí)間更多一些，因?yàn)樗皇煜ぴ颇系臍夂颦h(huán)境，以往的經(jīng)驗(yàn)需要做調(diào)整。

“云南紫外線比較強(qiáng)，所以在云南種的番茄的葉片就比我們?cè)诒本┑囊?0厘米左右。”徐丹解釋道。算法建議要適當(dāng)多留一些葉片，這樣才能保證采光。因此，徐丹將每株番茄保留的葉片數(shù)量從通常的11-12片調(diào)整為16-17片。

“番茄快長”隊(duì)研發(fā)的算法給出很多種植建議，但最終決策權(quán)仍然是徐丹。“用算法代替人做80%的決策，剩下的20%交給人來執(zhí)行。這樣，計(jì)算機(jī)可以保證一個(gè)下限。”

有一回，算法測(cè)出空氣濕度要在75%，但徐丹認(rèn)為，云南是高原地區(qū)，風(fēng)比較大，很難維持這個(gè)數(shù)值。如果強(qiáng)行用噴霧，可能造成溫室內(nèi)濕度波動(dòng)大，誘發(fā)病害。于是徐丹將濕度指數(shù)往下調(diào)。

“算法也在不斷學(xué)習(xí)我的策略，去修正它的建議，這是一個(gè)雙向的學(xué)習(xí)過程。”徐丹說。

偶爾也有些緊急狀況。徐丹回憶，有一次他們發(fā)現(xiàn)溫室里的熊蜂不知為何，突然就不授粉了，導(dǎo)致很多花凋落。

云南的是無人基地，傳感器和攝像頭無法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)這個(gè)狀況。當(dāng)他們按慣常去給作物做“體檢報(bào)告”，數(shù)花和果子的數(shù)量，測(cè)量作物身高等等，才發(fā)現(xiàn)異常，更換了熊蜂。

“多多農(nóng)研科技大賽”讓徐丹第一次體驗(yàn)到算法的力量。他感到“未來的農(nóng)業(yè)是很廣義的農(nóng)業(yè)”，不僅需要植物學(xué)家，還需要工程師研究設(shè)備，專家做溫室材料，程序員開發(fā)算法。“農(nóng)業(yè)跟其他行業(yè)的交叉會(huì)變得更多，互動(dòng)也會(huì)更多。”徐丹說。

同時(shí)，大賽給年輕的農(nóng)研工作者提供了展示自己的機(jī)會(huì)，不僅有高校背景的學(xué)術(shù)研究者，也有商業(yè)化種植的從業(yè)者。這也是目前行業(yè)的新趨勢(shì)：越來越多具備專業(yè)知識(shí)的年輕人投身到農(nóng)業(yè)這個(gè)古老且重要的行業(yè)中。

在計(jì)算機(jī)背后：人才的需求

參賽至今，徐丹和團(tuán)隊(duì)幾乎都在北京遠(yuǎn)程“遙控”種植番茄。他第一次去云南昆明的基地現(xiàn)場(chǎng)，是在去年11月底。

當(dāng)?shù)丶磳⑷攵斓とガF(xiàn)場(chǎng)查看作物的生長情況，以及入冬后策略上需要做怎樣的調(diào)整。“作為一個(gè)種番茄的，不親眼看一下植物，還是多少有一點(diǎn)點(diǎn)不放心吧。”徐丹解釋道。

在昆明，他恰好碰到陰天，氣溫比較低，“作物的狀態(tài)不是特別好”。于是，他調(diào)整了疏花疏果的策略，“盡可能讓植物保存一些體力”，然后又給負(fù)責(zé)基地現(xiàn)場(chǎng)的工人做一些指導(dǎo)。

決賽階段四支隊(duì)伍的溫室都在同一個(gè)園區(qū)，間隔十多米。徐丹順便也參觀了其他三家溫室。他在外頭隔著玻璃看了幾眼。

“看得出來大家的策略不一樣，所以（番茄）長的很不一樣。”徐丹回憶，“有的葉子明顯長得比較粗；有的長得比較均勻；有的可能就比較矮壯；有的可能瘦高一些。”

多多農(nóng)研基地溫室內(nèi)

年初快入春那會(huì)，團(tuán)隊(duì)伙伴又去了一趟昆明，給溫室添加了一些二氧化碳。同時(shí)，他們也檢查了各個(gè)滴件的出水量。已經(jīng)種了四個(gè)月，徐丹說，要確保每個(gè)系統(tǒng)都正常。

即便不用扎根在云南基地，徐丹團(tuán)隊(duì)的這幾個(gè)月也絕非輕松。“當(dāng)植物過得不舒服的時(shí)候，果子也不會(huì)好吃。”徐丹說。他們每天都要“閱讀作物”，就像在和番茄對(duì)話，噓寒問暖。農(nóng)人的工作量不會(huì)小，這也嚇退了不少年輕人。

徐丹的大舅曾經(jīng)是享受國務(wù)院特殊津貼的大學(xué)客座教授，從小徐丹就對(duì)農(nóng)業(yè)心生向往。從四川農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)后，徐丹前往荷蘭頂級(jí)農(nóng)業(yè)學(xué)府瓦赫寧根大學(xué)進(jìn)修。

在瓦大讀書，他們沒有教科書，用的教材就是最近一兩年的論文。學(xué)校的教授多是頂級(jí)的農(nóng)業(yè)科學(xué)家，他們對(duì)這個(gè)行業(yè)的熱愛與奉獻(xiàn)，讓徐丹備受鼓舞。

碩士畢業(yè)時(shí)，徐丹原計(jì)劃繼續(xù)讀博深造，然而他“想去產(chǎn)業(yè)里看一看”，搞清楚在生產(chǎn)一線的荷蘭農(nóng)人是如何將科研技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

于是，徐丹進(jìn)入荷蘭一家大型番茄種植企業(yè)工作。帶他的師傅John是一名經(jīng)驗(yàn)十足的農(nóng)人，經(jīng)常指著植物問他，“你從這個(gè)作物讀到什么？”

徐丹跟John幾乎形影不離，學(xué)習(xí)各項(xiàng)農(nóng)事操作。荷蘭人早在2013年就看好中國龐大的番茄市場(chǎng)，中國的番茄消費(fèi)量大概在每年6000萬噸。非常難得的是，他們將一整套先進(jìn)的種植技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)教給了一個(gè)中國人。

兩年后，徐丹回到國內(nèi)，創(chuàng)辦了極星農(nóng)業(yè)。他迫不及待地想把所學(xué)的知識(shí)用到國內(nèi)的農(nóng)業(yè)，為農(nóng)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

然而現(xiàn)實(shí)給他上了一課。在荷蘭，農(nóng)業(yè)工作者的社會(huì)地位普遍較高，但是在國內(nèi)，很少有人會(huì)覺得種菜是份光鮮亮麗的工作。起初，極星的技術(shù)團(tuán)隊(duì)一共三人。徐丹招來兩個(gè)徒弟，全是西北農(nóng)大畢業(yè)的研究生。

“熱愛、能吃苦、愿意吃苦，這三條足夠了。”徐丹解釋他當(dāng)初為什么選了那兩個(gè)學(xué)生。2016年，在建北京基地之前，徐丹把兩人送去荷蘭進(jìn)行兩三個(gè)月的培訓(xùn)，讓他們跟著荷蘭的一線工人學(xué)習(xí)農(nóng)事操作。等他們回來后，徐丹事無巨細(xì)、手把手教他們?nèi)绾斡纭⒓藿樱蝗绾闻嘤?xùn)工人，給工人列計(jì)劃、定績效；如何進(jìn)行溫室管理等等。

除了技術(shù)人才，公司也得招募工人。第一年，徐丹招了100個(gè)工人，親自培訓(xùn)，三個(gè)月后只剩下15人。

培訓(xùn)的過程漫長且煎熬，徐丹認(rèn)為在溫室工作兩年才可能入門。而番茄這種作物，他們一年種一茬，只有待上兩三年，才可能完整經(jīng)歷一次番茄作物的全過程。

“時(shí)間成本確實(shí)很大，而且很難讓人堅(jiān)持三五年去做一件事情。可能你認(rèn)為到第三年他能夠掌握了，但是他在第二年就放棄了。可能你認(rèn)為到第五年他能夠獨(dú)立去管理一個(gè)項(xiàng)目，他在第四年就放棄了。”徐丹說。

他理解那些放棄的年輕人，“這個(gè)行業(yè)不賺錢，收入低，不體面。”

科技農(nóng)業(yè)為這些問題的解決帶來一絲曙光。徐丹認(rèn)為，“通過科技化的種植，讓農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品流通體系，這樣就降低了流通成本，那么整個(gè)流通環(huán)節(jié)利潤的分配就會(huì)變得更合理。”

換句話說，前沿的生產(chǎn)技術(shù)將幫助農(nóng)產(chǎn)品工業(yè)化，保證產(chǎn)量和品質(zhì)，而互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)深入到農(nóng)業(yè)，將優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈，從而真正讓農(nóng)業(yè)工作者提高收入。

過去徐丹面臨的苦惱是他知道怎么種植，但不清楚怎么賣。現(xiàn)在通過“多多農(nóng)研科技大賽”，極星農(nóng)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的一次“觸電”，徐丹感受到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)的力量：幫助對(duì)接更多的客戶，算法預(yù)測(cè)產(chǎn)量，甚至可以提前三四周就能把作物賣了。

更遠(yuǎn)的將來：精準(zhǔn)種植

2022年4月25日，經(jīng)過長達(dá)8個(gè)多月的比拼，第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽峰會(huì)在線上舉行，“番茄快長”隊(duì)種植的番茄以遠(yuǎn)超傳統(tǒng)種植的產(chǎn)量和品質(zhì)摘得冠軍。

徐丹團(tuán)隊(duì)先前預(yù)測(cè)的產(chǎn)量在13公斤左右，最后他們收獲了12.5公斤番茄。賽事舉辦方從昆明給徐丹寄了一箱他們遠(yuǎn)程種植的番茄果實(shí)。“吃到了一個(gè)幾千公里以外自己種的番茄，這個(gè)感覺還挺奇妙的，味道挺好的，我們很開心。”徐丹說。

為此次比賽打造的算法模式也不會(huì)僅停留在賽事，它仍有用武之地。徐丹表示，他們下一步將在合作基地進(jìn)行小范圍商業(yè)試點(diǎn)，“不久后希望向全國推廣，讓不同地區(qū)、不同設(shè)施類型的不同種植戶都能受益。”

4月25日，“第二屆多多農(nóng)研科技大賽”決賽峰會(huì)線上舉行。

評(píng)審結(jié)果顯示，四支決賽團(tuán)隊(duì)的番茄平均產(chǎn)量達(dá)到了傳統(tǒng)種植的兩倍左右，營養(yǎng)價(jià)值也符合高品質(zhì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

“我們的全球農(nóng)業(yè)糧食體系需要?jiǎng)?chuàng)新和可持續(xù)的解決方案，”聯(lián)合國糧農(nóng)組織駐華代表文康農(nóng)（Carlos Watson）在峰會(huì)上表示，“多多農(nóng)研科技大賽提供了一個(gè)創(chuàng)新平臺(tái)，吸引青年學(xué)者、技術(shù)專家、創(chuàng)業(yè)者、研究機(jī)構(gòu)和科技企業(yè)，針對(duì)具體需求，共同打造解決小農(nóng)實(shí)際問題的實(shí)用型解決方案。”

這次大賽也讓人看到了中國農(nóng)業(yè)的大批后起之秀。大賽評(píng)審組組長、中國工程院院士趙春江說：“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)家為中國智慧農(nóng)業(yè)探索前路上所做出的不懈努力。”

作為中國最大的農(nóng)產(chǎn)品上行平臺(tái)，拼多多自成立以來就將農(nóng)業(yè)作為核心戰(zhàn)略之一。2021年8月，拼多多正式設(shè)立“百億農(nóng)研專項(xiàng)”，以前沿技術(shù)推動(dòng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化。其中就包括連續(xù)兩年舉辦“多多農(nóng)研科技大賽”，推動(dòng)精準(zhǔn)種植技術(shù)在農(nóng)業(yè)中加速落地應(yīng)用。

徐丹期待將來有機(jī)會(huì)和拼多多進(jìn)行更多的合作。“我確實(shí)充滿了好奇，也充滿了期待。希望借助拼多多，讓更多人知道我們?cè)谧鍪裁矗瑸槭裁催@么做，然后能夠呼吁更多人加入農(nóng)業(yè)。”

現(xiàn)在徐丹已經(jīng)把目光看向更遠(yuǎn)的將來，結(jié)合算法的精準(zhǔn)種植技術(shù)是趨勢(shì)。他計(jì)劃將明年的一半收入用于人力成本投入。他反復(fù)強(qiáng)調(diào)，中國農(nóng)業(yè)需要年輕人。“我的北京基地目前只需要兩個(gè)技術(shù)員，但我現(xiàn)在有15個(gè)，其實(shí)是在為未來做儲(chǔ)備。”

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