文：駱曉昀 覃柳笛
來源：《瞭望東方周刊》
應用AI等最新技術與傳統農業結合，是實現產業升級的途徑。學科交叉帶來技術賦能，傳統行業的發展將進入新維度。
團隊成員在雲南「多多農研科技大賽」的溫室中做現場數據採集（莫斯提/攝）
2002年，中國農業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，不要進入農業行業，工資太低了，也看不到更大的發展前景。」賀冬仙說到。然而，此後十年，巨變悄然而至。賀冬仙的招生人數不斷增加，且學生大部分回到了農業科研、教學、營銷等工作一線。在她看來，設施農業的春天已經到來。這個春天將會既暖且長。
在北京種雲南番茄
27歲的楊浩是第二次參加多多農研科技大賽。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境監測。
「第二屆多多農研科技大賽種的是番茄。番茄與草莓，種植技術有區別，在栽培經驗上中國農業大學都很有優勢。」楊浩說到。
2021年8月，第二屆多多農研科技大賽正式啟動。9月21日，喜柿Hamato、番茄快長TomaGrow、農聖大腦Horti-AI和智茄CyberTomato團隊，四支決賽隊伍脫穎而出。
中國農業大學信息與電氣工程學院副教授趙然和中國農業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」。
據悉，「多多農研科技大賽」由拼多多、中國農業大學、浙江大學聯合主辦，並在聯合國糧食及農業組織和荷蘭瓦赫寧根大學的技術指導下進行。
位於雲南昆明的「多多農研科技大賽」賽事基地（莫斯提/攝）
進入決賽的四支隊伍已奔赴位於雲南的「多多農研基地」，進行為期6個月的番茄種植決賽，並在番茄產量、品質、環境影響，以及算法策略、商業可行性上展開全面比拼。
「多多農研基地」位於雲南省昆明市，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行。
「我們選擇了中間行測產，考慮光、溫度、水、肥等綜合因素，中間行變數最小。3個月來，這一行已經產出三批番茄共11.62公斤，不過我們自己還沒嘗到過呢。」楊浩說。
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，就可以聯通「多多農研基地」的電腦系統，根據需要控制比賽溫室。因此，儘管決賽過半，參賽隊員都還未踏足雲南。
AI比老天爺可控
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。
楊浩的團隊每天採集數據後，會分享一個包含環境、生長、植株數據的日誌，以此為根據得出第二天乃至下一周的管控需求。趙然團隊則會結合管控需求和圖片數據、病害數據等，建立預測信息資料庫。
趙然本科畢業於哈爾濱工程大學，擁有貫穿如一的工學學科背景，他笑稱自己是「農業里搞計算機的老師」。
「『種番茄』比賽中，我們嘗試把AI技術應用於番茄植物信息監測。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量，葉片量用於計算蒸騰效率、光合效率等方面；而通過果實數量的預測，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。」趙然說到。
通過視覺技術試別果實、病蟲害等問題後，「多多農研基地」的工作人員根據相應信息人工處理相關問題。
「與單一視頻監控不同，計算機通過圖像和資料庫分析判斷並指出問題，實現了全自動過程。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，這是未來的發展方向。」趙然說。
儘管農業是最傳統的行業和學科，農業問題卻也是最複雜的問題之一。現代工業環境相對可控，而農業生產「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業生產相結合，促進農業更新換代，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等最新技術與傳統農業結合，是實現產業升級的途徑。學科交叉帶來技術賦能，傳統行業的發展將進入新維度。
青年才俊引領農業現代化
「多多農研科技大賽」評審組成員、中國農業大學教授李道亮此前透露：當前，我國的勞動力人口以及農業研髮型人才都存在很大缺口。而在我國從事農業勞動的一線勞動力普遍年齡在55歲至60歲之間，「80後」農民占比不足5%，推動農業數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。據聯合國糧農組織統計，到2050年，全球人口將達到90億。這意味著糧食生產必須提高70%才能夠滿足需求，同時還要考慮到環境保護和適應氣候變化等問題。充分利用創新與科技迫在眉睫，共同努力才能實現零飢餓和其他可持續發展目標。
令人欣喜的是，「多多農研科技大賽」正傳達出行業的新趨勢，越來越多的青年科學家願意奔赴農業一線，年輕一代的農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後」，第二屆參賽隊伍更年輕化，大部分參賽隊員為「90後」「95後」，甚至不乏「00後」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。她來自雲南大理，是從傳統農耕家庭走出來的科技新農人；27歲的博士梁鉅文負責控制番茄的「補肥」數據，碩士畢業從事植物研發工作兩年後，他選擇繼續深造，為回到農業一線加強理論研究基礎。
賀冬仙說到：「2015年後，設施農業產業鏈發生巨變。眾多新興產業蜂擁而入，新技術被不斷引進，產業呈現出欣欣向榮的態勢，這也為我們科研服務產業提供了很好的契機。」
第一屆「多多農研科技大賽」結束後，賀冬仙的研究室受到業界集中關注。2020年12月與2021年6月，團隊先後被中國草莓產業大會及世界草莓產業大會邀請，介紹人工智慧技術如何服務於草莓高架栽培。
「高產高效，就一定會得到產業界關注。科研與產業接軌的優異案例，將幫助技術人員在產業中贏得更多尊重，這就達到了我們參賽目標：培養年輕人，為產業界帶來好風氣。」賀冬仙說。
2018年，趙然歸國，選擇了農業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力，共同引領農業現代化。
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