駱曉昀

團隊成員在云南“多多農(nóng)研科技大賽”的溫室中做現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集（莫斯提/ 攝）

2002年，中國農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院教授、博導賀冬仙學成歸國，她很快進入教研一線，“當時我可能勸過大部分學生：不要讀博士，不要進入農(nóng)業(yè)行業(yè)，工資太低了，也看不到更大的發(fā)展前景?！辟R冬仙告訴本刊記者。

然而，此后十年，巨變悄然而至。賀冬仙的招生人數(shù)不斷增加，且所有學生幾乎都回到了農(nóng)業(yè)科研、教學、營銷等工作一線。

在她看來，設施農(nóng)業(yè)的春天已經(jīng)到來。這個春天將會既暖且長。

27歲的楊浩是第二次參加多多農(nóng)研科技大賽。2020年7月至12月，他作為賀冬仙團隊成員，參加了第一屆多多農(nóng)研科技大賽，榮獲AI組一等獎，在團隊中負責圖像識別技術的照片素材提取及草莓生長環(huán)境監(jiān)測。

“第二屆多多農(nóng)研科技大賽種的是番茄。番茄與草莓，種植技術有區(qū)別，在栽培經(jīng)驗上中國農(nóng)業(yè)大學都很有優(yōu)勢?！睏詈聘嬖V本刊記者。

2021年8月，第二屆多多農(nóng)研科技大賽正式啟動。9月21日，喜柿Hamato、番茄快長TomaGrow、農(nóng)圣大腦Horti-AI和智茄CyberTomato團隊，四支決賽隊伍脫穎而出。中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院副教授趙然和中國農(nóng)業(yè)大學工學博士楊浩是智茄CyberTomato團隊的正副隊長，團隊參賽理念是“科技興農(nóng)”。

據(jù)悉，“多多農(nóng)研科技大賽”由拼多多、中國農(nóng)業(yè)大學、浙江大學聯(lián)合主辦，并在聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和荷蘭瓦赫寧根大學的技術指導下進行。

進入決賽的四支隊伍已奔赴位于云南的“多多農(nóng)研基地”，進行為期6個月的番茄種植決賽，并在番茄產(chǎn)量、品質(zhì)、環(huán)境影響，以及算法策略、商業(yè)可行性上展開全面比拼。

“多多農(nóng)研基地”位于云南省昆明市，比賽期間每支隊伍的賽場是一座96平方米的陽光溫室。方寸間，種植了六行此次參賽品種“荷蘭Dlicious”番茄，每支隊伍需選擇其中一行作為比賽的測產(chǎn)行。

“我們選擇了中間行測產(chǎn)，考慮光、溫度、水、肥等綜合因素，中間行變數(shù)最小。3個月來，這一行已經(jīng)產(chǎn)出三批番茄共11.62公斤，不過我們自己還沒嘗到過呢?！睏詈普f。

比賽期間，每名隊員只要在自己電腦上安裝一個遠程控制端，就可以聯(lián)通“多多農(nóng)研基地”的電腦系統(tǒng)，根據(jù)需要控制比賽溫室。因此，盡管決賽過半，參賽隊員都還未踏足云南。

智茄CyberTomato由兩個小團隊組成，副隊長楊浩帶領的博士團隊負責種植生產(chǎn)管理，隊長趙然帶領的AI團隊負責AI視覺技術。

楊浩的團隊每天采集數(shù)據(jù)后，會分享一個包含環(huán)境、生長、植株數(shù)據(jù)的日志，以此為根據(jù)得出第二天乃至下一周的管控需求。趙然團隊則會結(jié)合管控需求和圖片數(shù)據(jù)、病害數(shù)據(jù)等，建立預測信息數(shù)據(jù)庫。

據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，到2050年，全球人口將達到90 億。這意味著糧食生產(chǎn)必須提高70%才能夠滿足需求，同時還要考慮到環(huán)境保護和適應氣候變化等問題。充分利用創(chuàng)新與科技迫在眉睫，共同努力才能實現(xiàn)零饑餓和其他可持續(xù)發(fā)展目標。

趙然本科畢業(yè)于哈爾濱工程大學，擁有貫穿如一的工學學科背景，他笑稱自己是“農(nóng)業(yè)里搞計算機的老師”。

“‘種番茄’比賽中，我們嘗試把AI技術應用于番茄植物信息監(jiān)測。通過圖片分析，預測每個生長階段葉片、花還有果實的大概數(shù)量，葉片量用于計算蒸騰效率、光合效率等方面;而通過果實數(shù)量的預測，則能獲知這串果子能否成為合格商品，只有每串8到16顆的番茄果串才是符合標準的商品果。”趙然告訴本刊記者。

通過視覺技術試別果實、病蟲害等問題后，“多多農(nóng)研基地”的工作人員根據(jù)相應信息人工處理相關問題?！芭c單一視頻監(jiān)控不同，計算機通過圖像和數(shù)據(jù)庫分析判斷并指出問題，實現(xiàn)了全自動過程。只要溫室種植智能化程度足夠高，機器人或一些機械裝置也將有條件介入，自動去除有病植株、葉片和果實，這是未來的發(fā)展方向?！壁w然說。

盡管農(nóng)業(yè)是最傳統(tǒng)的行業(yè)和學科，農(nóng)業(yè)問題卻也是最復雜的問題之一?，F(xiàn)代工業(yè)環(huán)境相對可控，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“仰以鼻息”的氣象信息、光照條件等都不可控。如何應用先進科技與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，促進農(nóng)業(yè)更新?lián)Q代，是擺在這一代年輕科學家面前的大課題。

在趙然看來，應用AI等最新技術與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)結(jié)合，是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的途徑。學科交叉帶來技術賦能，傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展將進入新維度。

2022年1月，中國國家統(tǒng)計局發(fā)布最新數(shù)據(jù)：2021年人口凈增長為48萬。

“多多農(nóng)研科技大賽”評審組成員、中國農(nóng)業(yè)大學教授李道亮此前透露：當前，我國的勞動力人口以及農(nóng)業(yè)研發(fā)型人才都存在很大缺口。而在我國從事農(nóng)業(yè)勞動的一線勞動力普遍年齡在55歲至60歲之間，“80后”農(nóng)民占比不足5%，推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化已成為急迫性問題。

與此同時，無論是對中國還是世界，糧食安全始終是巨大挑戰(zhàn)。

據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，到2050年，全球人口將達到90億。這意味著糧食生產(chǎn)必須提高70%才能夠滿足需求，同時還要考慮到環(huán)境保護和適應氣候變化等問題。充分利用創(chuàng)新與科技迫在眉睫，共同努力才能實現(xiàn)零饑餓和其他可持續(xù)發(fā)展目標。

令人欣喜的是，“多多農(nóng)研科技大賽”正傳達出行業(yè)的新趨勢，越來越多的青年科學家愿意奔赴農(nóng)業(yè)一線，年輕一代的農(nóng)研工作者開始嶄露頭角。

2021年第一屆大賽中，約有80%的參賽者是“90后”，第二屆參賽隊伍更年輕化，大部分參賽隊員為“90后”“95后”，甚至不乏“00后”的身影。

楊浩團隊中，27歲的博士楊瑞梅在比賽中負責控水補光。她來自云南大理，是從傳統(tǒng)農(nóng)耕家庭走出來的科技新農(nóng)人;27歲的博士梁鉅文負責控制番茄的“補肥”數(shù)據(jù)，碩士畢業(yè)從事植物研發(fā)工作兩年后，他選擇繼續(xù)深造，為回到農(nóng)業(yè)一線加強理論研究基礎。

賀冬仙告訴本刊記者：“2015年后，設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生巨變。眾多新興產(chǎn)業(yè)蜂擁而入，新技術被不斷引進，產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出欣欣向榮的態(tài)勢，這也為我們科研服務產(chǎn)業(yè)提供了很好的契機。”

第一屆“多多農(nóng)研科技大賽”結(jié)束后，賀冬仙的研究室受到業(yè)界集中關注。2020年12月與2021年6月，團隊先后被中國草莓產(chǎn)業(yè)大會及世界草莓產(chǎn)業(yè)大會邀請，介紹人工智能技術如何服務于草莓高架栽培。

“高產(chǎn)高效，就一定會得到產(chǎn)業(yè)界關注。科研與產(chǎn)業(yè)接軌的優(yōu)異案例，將幫助技術人員在產(chǎn)業(yè)中贏得更多尊重，這就達到了我們參賽目標：培養(yǎng)年輕人，為產(chǎn)業(yè)界帶來好風氣?！辟R冬仙說。

2018年，趙然歸國，選擇了農(nóng)業(yè)作為自己的跨學科應用方向。他說這既是“機緣巧合”，更因為看到了廣闊的前景和巨大的空間。他是李道亮口中那些“有著不同背景的青年才俊”的縮影。這些青年才俊們將齊心協(xié)力，共同引領農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。