本刊记者 宋杰
4月的上海奉贤,草木葱茏。在农业科创谷,4座占地50平方米的种植实验舱正悄然刷新人们对农业的想象。
这里是第五届“多多农研科技大赛”决赛现场,4支来自全国各地的团队,正用各自的方式种草莓。
这并非一场普通的种草莓比赛。按比赛规定,每个团队要自行设计、建造一座占地50平方米的植物工厂,并在未来6个月通过远程管控草莓的生长环境,最终拿出一套兼顾产量、品质、成本与能耗的国产草莓系统性栽培方案。



植物工厂内部 本刊记者 宋杰I摄
技术闯关:破局50平方米
走进赛博农人团队的植物工厂,七列六层可移动栽培架整齐排列,种植面积被扩展到了126平方米。这支来自中国农业大学的“五朝元老”队伍,今年带来了一套以“与植物对话”为理念的智能环控系统——不再按预设程序机械调控,而是让植物的需求来驱动环境优化。
“我们调取了上海近20年的气象数据,因地制宜设计参数。”队长陈民慧说。为了节能,团队引入了室外冷源和二次回风技术,仅空调能耗就降低了30%以上。
对这支由7名博士、3名硕士组成的队伍来说,最大的挑战并非技术本身,而是如何让AI真正读懂植物语言。
陈民慧坦言,他们开发的基于营养液内离子活度与离子EC贡献率判断离子浓度的水肥灌溉调控系统,可以根据草莓不同生长阶段精准供给营养,“这需要大量真实数据来训练模型,而农业数据的获取周期太长、成本太高”。
这也是当前智慧农业面临的普遍困境。大赛评委、中国农业大学水利与土木工程学院教授、博士生导师贺冬仙说:“农业领域的AI应用,远没到(工业领域)大语言模型的应用程度,谁都没有那么多数据。”
她说,真正的突破在于“把生产现场变成科研现场”。在她看来,农业的工业化比汽车生产线复杂得多,“植物是活的,不确定性太多了”。
数据的匮乏,让参赛团队不得不在实践中摸索。莓立方团队的解法是:尝试用AI做辅助诊断。他们开发了一套图像识别系统,通过拍摄叶片,发给AI系统自动比对分析,就能判断草莓植株的氮钾含量,精度做到了90%以上。
队长贺世伟说:“最终的决策还得靠人,但AI能帮我们快速定位问题。”
此外,他们在植物工厂内壁贴了反光膜,将LED光高效反射到植株上,预计光能利用率可提升17.2%。
比数据更棘手的,是跨学科协作的磨合。莓立方团队集结了上海交大三个学院和两家企业的人才——搞园艺的、做自动化的、懂草莓种植的,还有负责商业落地的。“融合的过程并不顺利。”他说,“农业逻辑和工业逻辑有差异,你不能用堆料的方式加速草莓生长。”
首次参赛的欧普智莓团队则从“照明”这个能耗大头切入。植物工厂里照明约占七成能耗,团队为400多盏可调光谱LED灯开发了一套集中供电加水冷系统,把原本分散在每盏灯上的电源整合到室外,热量直接排走,仅此一项就比常规方案节能10%。他们还引入了离网光伏储能,在屋顶和南立面装上光伏板,试图从能源供给侧破解高能耗顽疾。
智慧种植不是纸上读兵
在4支队伍中,拟生态团队显得有些特别。他们是唯一采用拟生态浅液流种植计划的团队,搭配自主设计的专用槽和种植设备,使空间利用率大幅提升。占地50平方米的植物工厂里,团队计划种下4600株草莓。
这支科研与产业结合的队伍,背后有一对父子的故事。队长何政洋从小在新西兰农场长大,哲学、艺术、生态环境的跨学科背景让他提出了“拟生态农业”的概念——用科技模拟自然界的物质循环,目标实现零排放、零农残的闭环生产。
“我们‘以水为媒’,在传统农业用土中加入有益菌分解有机物。”何政洋的父亲、电子工程师出身的何朝辉告诉记者,这套种植技术已在番茄、西瓜等多种作物上验证成功。更值得关注的是,他们的技术已经开始走向海外。
何朝辉介绍,团队去年向卡塔尔出口了一套拟生态草莓种植植物工厂,“新加坡、中东国家对能在热带种出草莓的技术非常感兴趣”。
在他看来,植物工厂出海的核心优势在于解决了两大痛点:一是热带地区气温过高,草莓无法自然完成花芽分化;二是海外市场对零农残的高品质水果有强烈需求。
莓立方团队负责商业化推广的秦清,已是第二次参赛。在她看来,科技成果转化的最大障碍是“要么科研走得太快,产业跟不上;要么科研走得太慢,产业又等不及”。
她讲到了一个有趣的观察:“在环境控制方面,田间地头有经验的老农说‘差不多就可以关窗了’,我们看的则是二氧化碳浓度、温度等数据。数据和经验之间,得有个桥梁。”
这个桥梁,正是年轻一代新农人的使命。贺冬仙提供了一组对比数据:在日本,鲜食生菜已有约15%来自植物工厂,10年前这个数字只有0.4%,成本也降到了每公斤二三十块人民币。这说明数据驱动的智慧种植模式并非纸上谈兵。
比赛还在继续。从5月到10月,4支队伍将迎来长达半年的最终种植比拼。他们面临的不仅是技术难题,更是商业化路径的现实考验。这群年轻人,正用热爱和智慧,在占地50平方米的空间里,寻找农业的新答案。
