程浅 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

凌晨12点多，吕兆晨又点开了手机里的监控画面。

屏幕里出现了一座占地50平方米的草莓工厂。

灯光、温度、湿度、水肥、二氧化碳，草莓生长需要的各种条件，在屏幕上的系统里都能找到对应按键和调节滑块。

但他盯着屏幕看了10分钟，最后什么也没做成。

之前，草莓工厂建成的那天，他曾带着一种技术自信走了进去。

“只要传感器足够多、算法足够准，种草莓就是一个参数问题。”

可现实，可能还真不是这样。

草莓不是标准件

吕兆晨是上海交通大学园艺学专业的一名硕士研究生，这次，他参加了一个有点奇妙的农业比赛。

在这个比赛中，所有进入决赛的队伍都要从零开始，自行设计建造一座占地50平方米的植物工厂。

工厂的尺寸是10米×5米×4米。

工厂只能种国产草莓，并且要种6个月。

工厂全程必须采用国产化技术解决方案。

以及，作为一座智慧植物工厂，设备需要智能化，能实现无人值守情况下的远程自主控制。

最后，谁种的草莓品质更好，谁的草莓工厂更可持续发展，谁就赢了。

△四支决赛团队搭建的草莓工厂

吕兆晨所在的“莓立方”，就是进入决赛的4支团队之一。

这是一支看起来几乎没有短板的队伍。上海交通大学的师生负责结构设计和环境控制，稷青科技负责工程落地，拥有10年以上草莓种植经验的嘉兴佳莓提供栽培技术支持。

△莓立方团队合影

吕兆晨自己也有跨学科的背景。本科阶段就读智慧农业专业时，除了传统农学课程，他还学习了神经网络、深度学习和智能农机装备。进入上海交通大学后，他又转向园艺学研究。

植物和算法，都懂一些。入场前，吕兆晨和队友们心里多少带着一些自信。

既然，全密闭的植物工厂能够完全阻隔自然气候条件，那么只要把光、温、湿、水肥、CO₂全都控制到最适合草莓生长的程度，草莓有什么理由长不好？

很快，草莓就给出了第一个反例。在试种阶段，草莓出现了“徒长”。

所谓“徒长”就是，由于环境失衡，植物会把过多能量用在长茎、长叶上，使得植株非常茂密，但是花和果实的数量却远未跟上。

吕兆晨和队友发现，草莓还真不能总呆在舒适圈，有时候也需要被“虐”一下。

所谓虐，其实是花芽分化诱导。低温和短日照会减少草莓体内的开花抑制信号，让茎尖从长叶转向形成花序。反之，如果温度适宜、水肥充足，草莓就可能继续把能量用于茎叶生长，迟迟不开花。

团队由此开始在夜间主动拉大昼夜温差，模拟季节变化，才终于逼着这批草莓完成花芽分化，抽出花序。

△莓立方植物工厂内，队长贺世伟在记录试种

好不容易草莓开花了，负责授粉的熊蜂又来给吕兆晨他们上课了。

近百只熊蜂被送进工厂后，集体开始“罢工”。它们不肯出巢授粉，有的啃花，有的攻击工人。

团队排查到最后才发现，蜂箱恰好被摆在噪音和气流扰动最强的位置。持续的声音和风让熊蜂产生了应激反应。他们只能挪走蜂箱，再给熊蜂留出适应环境的时间。

就这样，风影响熊蜂，熊蜂影响授粉，授粉决定果实。调节哪一个所谓“参数”，都会沿着生命系统传导到不知道什么地方。

为了让草莓工厂里的环境尽量均匀，莓立方安装了110条风道，把经过调节的空气送到不同种植槽附近，减少上下层和边缘位置之间的温湿度差异。

团队还训练了两套图像模型。一套上传叶片照片就能估算植株体内的氮、钾含量，为水肥调整提供依据；另一套上传草莓照片就能预测糖度、酸度和糖酸比。部分指标的验证精度达到90%左右。

有一次，草莓叶片边缘出现焦黄。年轻队员调取图像和环境记录，准备交给模型分析。团队里的种植专家看了一眼，3秒就判断出了问题。

老师傅不懂什么参数，但他多年来看了成千上万个叶片的颜色、卷曲程度和整株状态，已连成一个整体。吕兆晨说，他们就是想把这样的“手感”捏进模型里。

到了8月上旬，莓立方迎来第一批夏季草莓。团队共采收295颗，平均单果重超过20克，最大一颗超过40克，并在由普通消费者担当评委的大众品鉴活动中取得第二名。

△吕兆晨在终期评审现场，介绍团队种植成果

但此后的长周期运行又提出了新的问题。后续种植过程中，现场操作人员与种植专家之间的沟通不够顺畅，部分农事判断没有及时落实，“草莓这个东西很难种，只要一株有问题，它有可能传染其他株”——莓立方最终获得了第三名。

“以前做研究，失败可以重来。但这次是一株一株活着的草莓在承担我们判断的后果，这种责任感是实验室里学不到的。”吕兆晨说。

在青藏高原上种菜

这已经是多多农研科技大赛举办的第五届了。

这项由拼多多发起的农业科技创新大赛，每一届考题都不相同，比如第一届是在云南高原种草莓，第二届种番茄，第三届在集装箱内种生菜，第四届不仅要种，还要自己从零设计整个集装箱植物工厂。

大约两年前，上海小伙、海归IT男秦楚汉走进了第四届决赛的现场，最终以“优胜奖”告终。

走出赛场的他手里攥着一张纸，上面密密麻麻记了一二十个问题。那是评委对他们植物工厂生菜种植整体方案提出的意见和建议。

据他复盘，他和团队太想把前沿技术和概念全塞进这个植物工厂了，结果反而是1+1<2。比如团队原本引以为傲的多光谱大功率LED灯，提供的光照已经超过植物光合作用能够利用的上限。多出来的能量没长成更多蔬菜，只变成了电费。

失望是肯定有的，秦楚汉当时不是第一次造植物工厂了，他16岁赴加拿大留学，又从经济学转入计算机专业，做人工智能和机械控制。2016年前后，他就在加拿大搭起植物工厂，用算法控制作物生长，积累了较为成熟的技术路线。

于是比赛结束了，秦楚汉的植物工厂种菜梦也开始了。

2025年1月，西藏日喀则定日县发生6.8级地震，迅速攫住了秦楚汉的目光。

当时他在群里看到募捐号召，便和团队商量着能为灾区做点什么，最后决定把植物工厂的设备和技术送过去，让当地人以后也能吃上新鲜蔬菜。

让一辆小汽车进藏就已经很艰难了，可想而知，一座座植物工厂呢？从上海开大货车去亚东县，路况不好时要走10天以上；运送植物工厂的过程中有两辆卡车半路抛锚，其中一辆直接发动机报废，只能再叫一辆大车把它背回去。

几个月后，新的植物工厂终于被运到了上海市普陀区对口支援的日喀则市亚东县。

到西藏的第二天，秦楚汉就感觉自己的脸晒黑了。海拔高、紫外线强，稍不注意就会晒伤。朋友看到他也开玩笑说，像是“换了个人种”。

在高原上，举步维艰。字面意义上的步伐，以及——植物工厂的营造步伐。

秦楚汉最深刻的感悟，就是学会敬畏和放慢脚步。亚东县平均海拔3500米。稍微走快一点就上气不接下气。秦楚汉还得了肺水肿，只能回上海养病，等养好了又重新赶回西藏。

从那以后，他时刻告诫自己：凡事不要急，慢慢来。

为了防止感冒加重高反，他学会了“三明治穿衣法”，每天都是徒步穿搭；为了记录海拔、心肺和血氧等指标，他还自己手搓了一个App。

初到西藏，没有住的地方，秦楚汉干脆在植物工厂里住了整整一个月。这里没有暖气，也没有厕所。这种条件下克服身体不适已着实不易，但植物工厂还要开工——这些设备，对于没有配套技术的当地人而言，无异于一堆废铁。

于是团队几个人又开始上海、西藏两头跑，在当地招员工，从零开始培养新农人。

不仅仅是缺人，海拔一高，设备运作的环境也大变特变了。

于是平原上的成熟方案搬到高原，瞬间又会变成实验方案。

高原地区气压低、空气浮力小、紫外线强，很多习以为常的规律不再奏效，比如空调等设备老化极快，比如塌方或电网检修导致的停电时有发生……生产进程随时会被打断。

但青藏高原也有它得天独厚的优势。这里绿色能源极其丰富，最低电价只要两毛钱一度；而喜马拉雅南麓的河谷地带常年多雨、缺乏日照和耕地，恰好放大了植物工厂占地少、不受气候影响的长处。

生活在亚东县的老百姓，近十年才吃上叶菜。本地集市上卖的叶菜大多从四川、云南长途转运过来，不仅价格高，新鲜度也大打折扣。

秦楚汉还记得，第一次把植物工厂运过去时，里面空荡荡的什么都没有，十几个附近的村民探头探脑地往里看，一边看一边开着玩笑，既好奇又开心。

迄今为止，他们已经往高原运送了13个植物工厂，试种过芽苗菜、生菜、小青菜、菌菇等10余个品种，一个月产量能达到6000斤，价格也比外地运来的更便宜。

如今，当地居民已经能随时吃上新鲜的芽苗菜，甚至用这些菜包起了菜包子，饮食习惯都发生了改变。

两年前那张攥在手里的纸上，密密麻麻的问号已不在，取而代之的全是笃定的勾。

用技术和植物对话

第五届多多农研科技大赛，一支由中国农业大学硕博生组成的团队“赛博农人”蝉联了一等奖，这已经是这支队伍第五次参赛。

△赛博农人队员相互分享获奖的喜悦

赛制上，大赛使用的是双重检验。大众评审负责尝草莓，直接去品草莓的甜度、香气和口感；专家评审则负责审视这套方案，能否在商业世界里持续运行。

尽管这次“赛博农人”的队员们此前没有实际的草莓种植经验，但在草莓苗被移栽进植物工厂的113天后，团队迎来了第一次采收。

此后的50天里，他们在126平方米的栽培面积内，累计收获284.45公斤“粉玉2号”草莓，最大单果重达73.7克。不仅拿下了赛事一等奖，还在大众评审中位列第一。

△大众评审环节用赛事成果做的草莓甜品

具体而言，他们提出了一套以“与植物对话”为核心的智能环控方案。

所谓“与植物对话”，核心是“以植物为本”。在他们的系统里，整座植物工厂成为了一个大型同化箱。系统通过监测内部的净二氧化碳交换量、收集空调除湿的冷凝水来计算植株群体的光合作用与蒸腾作用，再配合相机监测叶片的生长动态。

这些实时指标反馈给AI算法后，系统会在生长策略库里自动寻优，动态调节光、温、湿和水肥。

“软硬件做得再好，只要病虫害不能防控住，什么都是白搭。最终还是用植物检验……植物才能判断我们的软硬件的好坏。”大赛评委、中国农业大学水利与土木工程学院教授贺冬仙在点评时直言。

近两年，欧美垂直农业经历了高达百分之八九十的倒闭与重组潮。为什么资本和最前沿的硬件堆不出健康的产业？

获得本届大赛二等奖的“拟生态”团队成员何朝辉说，“一个重要原因就是过于强调技术，过度关注工业技术的应用，却忽视了种植本身。”

△“拟生态”团队成员何朝辉

“种植就是种植，草莓就是草莓。无论是工业技术还是现在所谓的AI，都应该发挥辅助作用，帮助提升种植水平，而不能把技术本身当成核心目标。如果只强调工业技术，而忽视植物的生长规律，这个方向就是错误的。”

这也和赛事理念相承，用“结果”说话，让植物来检验方案。作为赛事主办方的拼多多，通过“千亿扶持”计划加大科创投入，以赛事为抓手，为这群年轻人提供了一块几乎“无限自由”的试验田。

“从零开始搭建一座植物工厂，整个过程给了我们极高的自由度，植物工厂完全由我们自主设计、自主建造、自主运营，拼多多这边完全不加任何干预，我们可以尽情发挥自己的创意，将实验室里的一些理论知识运用到实际生产当中。”吕兆晨说。

“参加比赛之前，我一直以为做农业的人不多，或者说与我同龄的人不多。”

吕兆晨感慨，在上海交大做农业的人本来就少，愿意从事植物工厂研究的更少；但在赛场上看到“赛博农人”等团队里那么多和自己年纪相仿的同龄人，对他来说是一种很大的鼓舞。

“我们不是一个很庞大的群体，但至少还有人。能在这条路上找到结伴同行的人，是非常重要的。”

一颗草莓，就这样，给一群年轻的科研人上了一堂关于技术、经验和生命的课。

在多多农研科技大赛的草莓工厂，新农人们必须要投入实干，拿出果子和账本了。

毕竟这场赛事最后比的不是商业PPT的完成度和页数，种植成果、工厂设计与建设、成本和能耗才是大头。

“你们怎么去控制畸形率？”

“至少要做到多大面积才可能赚钱？”

“别只讲防病原则，实际发生过什么病？最后怎么处理的？”

“你们草莓的糖度、糖酸比、硬度、香气和光泽能支撑溢价吗？”

或许，当最终评审的问题和标准变得越来越接地气的时候，这场比赛才算真正落到实处了。