拼多多这场比赛,为啥死磕一颗小草莓?

10月30日,第五届“多多农研科技大赛”在上海农业科创谷收官。

围绕植物工厂环境下的草莓立体种植,全球46支团队参与竞逐,历经一年多的设计、建造、种植和评审,最终决出多支优胜队伍。

其中,中国农业大学组建的赛博农人团队蝉联赛事一等奖。浙江企业塔金麦牵头的拟生态团队斩获二等奖,上海交通大学领衔的莓立方团队摘得三等奖,上海企业欧普照明主导的欧普智莓团队收获优胜奖。

2020年首届大赛,“考题”就是草莓种植。

时隔六年,大赛再次选择了这一题目。

不同之处在于,上一次参赛,选手们的焦点是“AI能不能种出草莓”。如何把AI等前沿技术应用于农业,让科技驱动农业高质量发展,是首届大赛的共同母题。

到了今年,选手们依旧种草莓,但攻关重点有了很大变化:

参赛队伍需要在真实产业约束下,拿出一套品质优良、技术契合、成本合理、模式可复制的国产化草莓工厂方案。

这意味着,选手们从一开始就要想明白,设计方案不仅要在技术上跑通,还必须在经济上具备可持续性和推广价值。单纯“炫技”,不会被大赛鼓励。

在工厂里种草莓,不仅要拼技术和产品,更要看成本、效率和商业前景,整个方案的账本要经得起检验,能够在真实场景复现——大赛评判标准的变化,指向了“工厂农业”从实验室走向市场的关键一跃。

A

本届大赛,一个有趣的规则是:参赛队伍不能直接接触植物。

赛博农人队员表示,植物工厂内部作业,不能由参赛队员上手。他们只能远程巡检、下发指令,由工厂内的工人执行打叶、疏果、采收、消杀等操作。

相比之下,首届大赛,选手们可近距离观察植物,遇到问题快速干预。本届切断“微操”捷径,是为了尽可能模拟真实模式落地场景——在生产场景中,研究人员不可能随时盯着作物,必须依靠一线工人作业。

无处不在的“拟真感”,还体现在参赛队伍从一开始就要考虑商业变现。

根据规则,四支决赛队伍需要在约50平方米的空地上从零建厂,远程运营半年,并对产量、品质、能耗、成本和可复制性负责。搭建费上限50万元,需要使用全国产设备、国产草莓品种。

此外,参赛者需要固定标记100株作为观测株,全程不得更换,防止靠替换“明星植株”美化成绩。每支队伍都要完整记录采收量、工时、电耗、水耗、肥耗、耗材等支出,模拟真实工厂的成本台账;并横跨夏秋断档期连续种植,对应真实市场的供货节奏。

如果说以前的大赛是一张“理综”考卷,主要考农业知识;那么现在摆在参赛者面前的,是一整套“文理综合”考卷,甚至还有MBA的题目。

以选种为例,这非常考验参赛队伍对于市场需求的理解,需要洞察哪些品种好种、高产、好卖、价格高。

四支队伍选择了不同策略。

赛博农人选择了“粉玉2号”,它的形状均衡,能够稳定供货;再通过脱毒防疫、环境精细调控和分级留果等手段,把商品率做高。

相比之下,拟生态没有求稳,而是另辟蹊径,舍弃试种过的“越秀”,选择了早熟品种“越王”,以节省全人工光工厂的电费,在选型阶段就为后续降本做铺垫。

选好品种后,用电、用水、播种、施肥、控温等基础设施的搭建和运维,都是刚性成本,同样需要精打细算。

莓立方的做法是,把建设造价拆成六大类、30多个明细:种植系统约19.6万元、环控系统约13.4万元、维护成本约8.3万元、水肥控制约4.6万元;维护+环控+种植三大系统成本占八成以上,被明确为后续降本主要着力点。

“我们从一开始就是模式化设计、标准化施工,图纸可以直接变成采购单,采购单变成施工顺序,体系可复制;而复制的过程本身就是成本持续下降的过程。”莓立方团队表示。

收入测算同样是本届大赛的考核项之一。参赛队伍需要提前想清楚,每平方米能产多少草莓、往哪里卖,能卖多少钱、多久能回本。

作为赛事产量第一的队伍,赛博农人的产品定位是稳产、优质、高效、智能,目标是进入高端商超,结合订单式销售、拓展高端社区。团队按约50平方米口径测算,方案投资回收期约4.1年;推广到约1000平方米规模,可缩短到2~3年。

面对全新的“考卷”,在远程标准化运行、节能降本、数据与诊断资产化、工艺差异化创新、成本透明化等方面,四支决赛队伍均可圈可点。不过,也有赛前算账过于乐观、实战暴露缺口的教训。

将商业潜力摆在比以往重要的位置上,得到了行业专家的认可。

中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家赵春江院士担任了本届大赛的评委会主席。他认为,从组织形式、考察方向、规则设置等方面看,本届是对前四届比赛的升级。

中国农业大学水利与土木工程学院教授、博士生导师贺冬仙教授则表示,本届大赛要回答的问题是,草莓植物工厂从科技创新到商业化实践,能否画成闭环?

“原来非常担心没有一家达到商业化目标;现在看,至少有数据,可以跟世界草莓植物工厂稍微对比对比。”贺冬仙说。

B

除了商业化,贯穿整个种植链路的技术创新,一直是大赛的“基本科目”。

本届比赛,各支参赛队基于自身优势,拿出了许多令人眼前一亮的创新成果。

草莓是一种“娇气”的水果,需要光、温、水、气、肥彼此精密耦合,才能产出优质果实。但在传统种植范式下,植物状态长期是黑箱,主要靠老师傅判断,往往只能等果实长出来,甚至出了问题才调整和补救。

针对这一难题,赛博农人研发了一套智能环控系统,为草莓种植构筑了一条“先经验打底——实时感知植株——算法寻优决策——远程闭环执行”的链路。

团队基于自身二十多年的草莓栽培经验,整理了标准化的全生育期管理知识图谱。同时,借助上百个传感器,获取环境数据和植物图像,交给AI判断生长速率、健康状态、果实数量、产量预期等。

随后,系统会在候选参数组合里寻找最优值,通过端边云架构,远程自动调度光照、温控、水肥、气湿、栽培架、能源六大板块,既能高效照顾植株需求,也兼顾能耗和成本。

这套系统的深层价值在于,它把个人经验“蒸馏”为可解释的规则、模型和一键式方案。

种植户即便没有经验,也可以按图索骥、拿到稳定结果。运行中沉淀的参数还能持续迭代、向其他高价值作物迁移。这是植物工厂落地推广、构建可持续商业模式的前提。

又比如,在草莓种植中,传统深水培根系长期浸泡,结果期糖度和根系稳定性不足;基质栽培则存在养分配方不灵活、换茬慢、废弃基质多等问题。

为此,拟生态团队在本届大赛中引入NFT浅液流(营养液膜)技术。

这一技术让草莓根系铺在一层不断循环流动的营养液膜上,系统实时监测浓度、酸碱度和溶氧并自动供液,可随生育期切换配方,水肥闭环回收、外排很少,还借助消毒净化和有益菌分解根系自泌有机酸,缓解连作障碍。

莓立方和欧普智莓都在节能方面展现了“小巧思”。

莓立方增加了墙面高反射膜,既减少灯光浪费,又让中心、边缘和上下层区域的光照更均匀、着色一致;对比无膜工况,光能利用率提升约17.2%。

此外,团队精心设计了空调与除湿机的协作机制。系统每半小时协调两者,避免制冷与除湿互相抵消、满负荷空转。温湿度达标前提下,制冷侧可节约20%的能源。

欧普智莓则把目光投向了供电本身。

LED照明需要使用直流电,传统做法是每台设备各自把交流电整流成直流,反复变换和线缆传输都会产生损耗。

欧普智莓的解决方案是,把电能集中变换为高压直流,统一供给灯具等负载,减少重复整流环节和线损。团队测算,此举可带来5%~6%的能效优势,也便于集中调度。

这一技术与灯具水冷、透镜微锯齿等创新相配合,共同压低了密集立体工厂的用电总量。最终种植全周期,欧普智莓的用电为四队最低。

吸引和鼓励年轻人钻研技术创新、驱动农业高质量发展,始终是大赛不变的主线。

与往届赛事类似,今年大赛的选手多为高校师生和初创团队,跨学科组合了农学、设施工程、智能算法、光学装备等力量。

他们把实验室成果放进真实厂房,接受长达半年的连续种植检验。一批从硬件、算法到栽培方式的创新密集落地,既有新颖创意,也贴着能耗和成本做文章。

当然,这些尝试未必全部成熟,不少仍停留在验证阶段。而评审也非常坦诚地指出了选手们的问题。

但它们足以表明,当技术真正与生产需求和市场成本结合起来,年轻人的创造力,完全可以成为传统农业高质量发展的一股新鲜动能。

C

在室内种草莓,是工厂农业的一个缩影。

工厂农业发展多年,始终面临热度高、落地难的窘境。近年来,欧美多家明星室内农场收缩破产,国内多数项目尚未盈利,让这一新型农业生产方式的前景充满未知。

整体来说,工厂农业面临两大难题:一是技术产品与本地气候、电价、品种、渠道不适配;二是运营成本偏高、成本回收期长,缺少稳定高价的销售渠道,账算不过来。

在这一背景下,本届多多农研科技大赛除了要求选手们证明“能种”,更要检验能否规模化、商业化。

面对更全面的竞争维度,四支进入决赛的队伍均给出了自己的答案。他们交付的最终成果,都具备相当高的商业可行性。

其中,拟生态团队此前已在国内建德以及新西兰、卡塔尔、新加坡等海外场景落地了多个示范基地,还收到以色列2000平方米植物工厂的设计合作邀请。

另一方面,年轻团队强在技术与工程,较为明显的短板则是在供应链组织、市场匹配与需求侧触达——这正是电商平台经验可以补位的地方。

去年4月,拼多多推出“千亿扶持”计划,农业科创是其中加码方向之一,第五届多多农研科技大赛正是落地动作之一。

2020年至今,拼多多连续五届办赛,联合科研院所提供统一试验场景,制定核算规则、提供激励。

在坚持不懈的办赛中,拼多多的角色定位愈发清晰:它充当了助力者、舞台搭建者,连接了产学研、产业与资本,让更多年轻人有了在农业领域展现创造力的契机。

一场比赛回答不了工厂农业的全部问题,但它把年轻人、工程技术、农艺经验和互联网平台汇聚到同一创新场景——这本身就是从实验室走向市场的关键一步。农业工厂化的可行性边界与未来商业账,正在年轻人的努力下日益清晰可见。

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