浙江大學(xué)博士研究生朱常安（右）與同學(xué)在玻璃溫室中觀(guān)察番茄生長(cháng)。受訪(fǎng)者供圖
環(huán)境傳感器實(shí)時(shí)收集玻璃溫室內的溫度、濕度、光照等數據，上載至人工智能系統，系統依據算法模型給出何時(shí)調整光照、何時(shí)澆水施肥、何時(shí)修剪葉片的建議，種植者即便相隔千里，也能夠及時(shí)控制著(zhù)溫室里的一切……
你以為這是電影描繪的未來(lái)農業(yè)？不，這是三位“學(xué)霸”在描述他們在一次農業(yè)科技大賽上種番茄的場(chǎng)景。從他們的描述里，你是否感覺(jué)“未來(lái)已至”？
這三位年輕人，有海歸碩士，有本土博士，雖然他們經(jīng)歷各不相同，卻因種番茄結緣。他們身上，有科技從業(yè)者的求知與探索，有“Z世代”敢于爭先的青春銳氣，更有新農人對實(shí)現農業(yè)現代化的遠大夢(mèng)想。
番茄、生菜種出“科技范兒”
北京密云，三萬(wàn)平方米的玻璃溫室內，一排排翠綠鮮嫩的生菜被整齊劃一地碼放在半人高的種植鋼架上。一個(gè)白色小方盒從屋頂吊裝在半空，監控著(zhù)環(huán)境的各項指標。隨著(zhù)午后的日光發(fā)生變化，溫室頂部的漫反射玻璃，被一扇一扇地關(guān)上，被散射后的陽(yáng)光均勻地灑在蓬勃生長(cháng)的生菜上。
隔壁的育苗溫室里，櫻桃番茄的種苗正在育苗鋼架上茁壯成長(cháng)。這批櫻桃番茄是溫室去年剛剛引進(jìn)的新品種，紫紅色的外皮加上遠高于普通番茄的糖度，使其在市場(chǎng)上極為暢銷(xiāo)。再有一個(gè)多月，這批番茄種苗將取代溫室里的生菜，成為溫室新寵。
種菜不見(jiàn)地，澆灌不見(jiàn)水。這處極具科幻風(fēng)格的玻璃溫室是徐丹經(jīng)營(yíng)的極星農業(yè)科技園。這處農業(yè)科技園已經(jīng)在北京密云運營(yíng)了六個(gè)年頭。
2011年，徐丹從四川農業(yè)大學(xué)畢業(yè)后，赴荷蘭瓦赫寧根大學(xué)深造，從事有機農業(yè)研究。在荷蘭，徐丹第一次接觸到了荷蘭以芬洛式連棟溫室為代表的設施農業(yè)技術(shù)。
“人們可以在一個(gè)裝備精良的玻璃溫室里，給番茄提供其需要的生長(cháng)條件。在可控的環(huán)境中，番茄不僅可以保證品質(zhì)，產(chǎn)量也遠高于田間地頭或日光大棚?！毙斓ふf(shuō)。
見(jiàn)識到更先進(jìn)的農業(yè)技術(shù)后，徐丹就有了把這套技術(shù)帶回國的想法。帶著(zhù)這樣的希冀，徐丹放棄了申請瓦赫寧根大學(xué)的博士項目，入職當地一家番茄種植企業(yè)。兩年后，他帶著(zhù)自己在荷蘭積累的技術(shù)和人脈，回國創(chuàng )業(yè)，募集投資近2億元，帶回全套荷蘭進(jìn)口的設備和技術(shù)，這才有了如今密云這片小有規模的玻璃溫室。
“整套玻璃溫室設施是請荷蘭團隊設計的，并專(zhuān)門(mén)根據北京的氣候進(jìn)行了優(yōu)化和改良，我們也將荷蘭無(wú)土栽培、番茄工廠(chǎng)化育苗、水培生菜等技術(shù)帶回國內，花了三四年消化這些技術(shù)，并培養了一批年輕技術(shù)骨干?！毙斓そ榻B道。
“我可能是我們團隊里為數不多的‘80后’，團隊里基本都是‘90后’，可能很快‘00后’們就要取代我們幾個(gè)‘老家伙’了?！毙斓ばχ?zhù)說(shuō)。
廣西小伙兒陳宇沖，是徐丹技術(shù)團隊的一員，今年剛剛26歲。他本科畢業(yè)于上海交通大學(xué)植物科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，碩士同樣畢業(yè)于瓦赫寧根大學(xué)，是徐丹的師弟。
回憶起高考后的專(zhuān)業(yè)選擇，陳宇沖坦言自己是被調劑才去了農業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，但自己學(xué)著(zhù)學(xué)著(zhù)就深?lèi)?ài)上了。帶著(zhù)這份不期而遇的熱情，陳宇沖完成了四年學(xué)業(yè)，并申請去設施農業(yè)領(lǐng)域的頂尖學(xué)府瓦赫寧根大學(xué)留學(xué)，希望學(xué)習荷蘭頂尖的溫室技術(shù)經(jīng)驗。
畢業(yè)之際，陳宇沖求職時(shí)認識了徐丹。那時(shí)徐丹的公司剛成立不久，技術(shù)團隊急需懂行的專(zhuān)業(yè)人才。二人一拍即合，陳宇沖就這樣被徐丹從荷蘭招到北京。
陳宇沖的加入助力了徐丹公司的技術(shù)研發(fā)進(jìn)展，多項新專(zhuān)利得以成功申請，不少溫室環(huán)境控制的“黑科技”被應用到溫室的日常生產(chǎn)中。
種的是番茄，競的是“黑科技”
2021年8月，一次偶然的機會(huì )，兩人得知由拼多多、中國農業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)聯(lián)合籌劃的第二屆“多多農研科技大賽”即將舉辦，參賽團隊需要運用前沿營(yíng)養科學(xué)、設施農業(yè)、人工智能等技術(shù)，在6個(gè)月的時(shí)間里，挑戰遠程在云南百余平米的實(shí)驗溫室中種番茄。
對于徐丹和陳宇沖來(lái)說(shuō)，這項賽事像是為他們量身定制的。兩人從荷蘭帶回并鉆研多年的溫室技術(shù)，有了一個(gè)展示的舞臺，他倆也希望在比賽中見(jiàn)識其他團隊的技術(shù)成果，取長(cháng)補短。
就這樣，徐丹和陳宇沖組建了“番茄快長(cháng)”隊參加了比賽，他們采用“人機融合智能”的算法策略，將自己多年積累的種植經(jīng)驗轉換成算法模型輔佐種植。出色的技術(shù)優(yōu)勢，積累多年的實(shí)踐經(jīng)驗，讓“番茄快長(cháng)”隊順利進(jìn)入了決賽。
進(jìn)入決賽的四支隊伍中，陳宇沖和來(lái)自浙江大學(xué)的“喜柿”隊隊長(cháng)朱常安結下了深厚的友誼。陳宇沖在荷蘭研究番茄的溫室種植，朱常安則在浙江大學(xué)研究番茄育種的基因編輯技術(shù)，兩人的研究方向一個(gè)偏實(shí)踐操作，一個(gè)偏基礎研究，相仿的年齡，互補的研究方向，讓二人時(shí)常在比賽之余暢談番茄。
與陳宇沖漸漸愛(ài)上農業(yè)不同，山東小伙兒朱常安從小就對農業(yè)有深厚感情。
“我是農村長(cháng)大的孩子，從小就看著(zhù)家人面朝黃土背朝天種地。2016年高考結束后，我選擇了西北農林科技大學(xué)的設施農業(yè)專(zhuān)業(yè)。非常希望通過(guò)自身所學(xué)，為國家農業(yè)發(fā)展出一份力，也想為家鄉農業(yè)面貌的改善提供支持?！敝斐０驳莱鲎约旱某踔?。本科畢業(yè)后，朱常安被浙江大學(xué)的碩博連讀項目錄取，目前在農業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院就讀，師從中國工程院院士喻景權教授。
決賽階段，“番茄快長(cháng)”隊、“喜柿”隊與另外的兩支隊伍在算法、環(huán)境控制、農事操作等多個(gè)方面進(jìn)行了激烈的比拼。四支隊伍用線(xiàn)上系統遠程控制著(zhù)遠在云南的實(shí)驗溫室，各隊成績(jì)的比拼是用番茄的產(chǎn)量和質(zhì)量來(lái)衡量，這些顯性指標背后，是各隊多學(xué)科交叉研究成果科技水平的較量。
當幾支隊伍種在實(shí)驗溫室的作物出現相似問(wèn)題時(shí)，幾支隊伍也會(huì )一起交流，為番茄“把脈”。
“有一次，我們幾個(gè)隊伍的種苗同時(shí)出現了葉片發(fā)黃的疑似病害現象，但奇怪的是四個(gè)隊的AI系統都沒(méi)有報警。我們交流過(guò)后堅信不是算法出了問(wèn)題，而是另有隱情。把‘發(fā)病’植株從云南郵寄到實(shí)驗室檢測也發(fā)現，植株并未遭遇病害。后來(lái)我們反復查看比賽的監控畫(huà)面時(shí)才發(fā)現，原來(lái)是農事操作過(guò)程中，實(shí)驗溫室內的卷簾上的露水不小心濺到植株的葉片上，才導致了病斑，著(zhù)實(shí)讓我們虛驚一場(chǎng)?！敝斐０埠完愑顩_共同回憶著(zhù)比賽過(guò)程中的小插曲。
2022年4月，決賽結果公布，挺進(jìn)決賽的四支隊伍的櫻桃番茄平均產(chǎn)量均達到傳統種植的兩倍以上，營(yíng)養價(jià)值也均符合高品質(zhì)的行業(yè)標準。這對于徐丹、陳宇沖、朱常安這些農業(yè)科研人來(lái)講，是共同的勝利。
“科研+實(shí)踐”經(jīng)驗豐富的“番茄快長(cháng)”隊，在環(huán)境控制上更出色，決賽拔得頭籌。朱常安的“喜柿”隊，則在番茄品質(zhì)的較量中最終獲勝，維生素C和番茄紅素的含量均為四支隊伍中最高的。
“比賽的結果對于我們來(lái)講不是最重要的。這次比賽讓我們知道，起碼在設施農業(yè)這個(gè)領(lǐng)域，有這么多志同道合的人，大家既有實(shí)踐派，又有學(xué)院派，在彼此相互交流的過(guò)程中，碰撞出了許多好的想法，這些想法讓我們對中國設施農業(yè)的未來(lái)發(fā)展充滿(mǎn)了希望?！毙斓ふf(shuō)。
今年8月，第三屆“多多農研科技大賽”開(kāi)啟報名，這屆比賽聚焦用科技的力量挑戰種生菜。徐丹和陳宇沖看著(zhù)自己溫室里生菜綠意盎然的景象，哥倆想衛冕的心情溢于言表，商量著(zhù)今年要繼續參賽。
設施農業(yè)之路，未來(lái)如何走？
番茄是三大世界性貿易蔬菜之一，在全球蔬菜貿易中占有重要地位。截至2020年，全球番茄種植面積達505.5萬(wàn)公頃。中國是世界番茄產(chǎn)量最大的國家，2020年中國番茄產(chǎn)量為6515萬(wàn)噸，接近全球番茄產(chǎn)量的1/3，番茄種植面積達到110.4萬(wàn)公頃。
即便是全球第一大番茄產(chǎn)地，中國與農業(yè)技術(shù)發(fā)達國家相比，番茄種植效率卻落后不少。2020年全球番茄產(chǎn)量數據顯示，中國番茄每平方米產(chǎn)量為5.9千克，而在荷蘭，每平方米番茄產(chǎn)量可達50.7千克。通過(guò)溫室技術(shù)對番茄的生長(cháng)環(huán)境進(jìn)行精確控制，極大地提升了荷蘭的生產(chǎn)效率。
在徐丹和陳宇沖看來(lái)，雖然荷蘭的設施農業(yè)裝備和技術(shù)可以進(jìn)口，但這項技術(shù)在中國的“本地化”還有很長(cháng)的一段路要走。
陳宇沖告訴記者，荷蘭是典型的溫帶海洋性氣候，冬天不會(huì )特別冷；夏天不會(huì )特別熱，氣候波動(dòng)小，北京則是冬冷夏熱，荷蘭的溫室最重要的是解決冬季的光照問(wèn)題，而北京的溫室就必須在溫度控制上花更大的心思。
“我們現在引進(jìn)的是這套產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品，如果想讓這項技術(shù)在中國大規模擴展，就需要構建中國自己的設施農業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。這樣才能控制溫室的建設成本，并培養更多的技術(shù)人員?！标愑顩_補充道。
而在朱常安看來(lái)，荷蘭設施農業(yè)高效率與其遵循的生產(chǎn)銷(xiāo)售制度分不開(kāi)。荷蘭的番茄產(chǎn)業(yè)是訂單農業(yè)，訂單中規定農產(chǎn)品收購數量、質(zhì)量和最低保護價(jià)，訂單農業(yè)使農產(chǎn)品在生產(chǎn)之前就明確了銷(xiāo)路，在一定程度上避免了價(jià)格波動(dòng)和市場(chǎng)供求關(guān)系所帶來(lái)的風(fēng)險。而生產(chǎn)者只需要承擔生產(chǎn)風(fēng)險，按照訂單保質(zhì)保量完成生產(chǎn)任務(wù)即可。
“相比之下，國內的蔬菜種植農戶(hù)，既要管好生產(chǎn)，又要拓展銷(xiāo)路，生產(chǎn)者需要直面市場(chǎng)，蔬菜的價(jià)格稍微一波動(dòng)，種植戶(hù)們的收益就會(huì )大受影響。很多種植戶(hù)不敢將大量的資金用于農業(yè)設施和農業(yè)技術(shù)，擔心會(huì )血本無(wú)歸?！敝斐０舱f(shuō)道。
設施農業(yè)是現代農業(yè)的重要組成部分?！爸袊脑O施農業(yè)還處在起步階段，急需其他學(xué)科的人才進(jìn)入到這個(gè)領(lǐng)域群策群力，我們經(jīng)常去一些高校交流，發(fā)現許多高校是有符合我們溫室技術(shù)標準的研究成果的，但他們卻從沒(méi)想過(guò)自己的研究成果可以在農業(yè)領(lǐng)域落地?！毙斓ふf(shuō)。
中國農業(yè)大學(xué)國際學(xué)院院長(cháng)、教育部長(cháng)江學(xué)者李道亮在第二屆“多多農研科技大賽”決賽后表示，高水平農業(yè)科研人才隊伍對于中國未來(lái)農業(yè)發(fā)展極其重要。在他看來(lái)，中國未來(lái)探索現代農業(yè)、設施農業(yè)等新的方向，需要年輕學(xué)者在算法模型、基因編輯、智慧種植等方面進(jìn)行大膽的前瞻性創(chuàng )新和嘗試。當這些技術(shù)真正落地之時(shí)，將對我們國家農業(yè)的未來(lái)發(fā)展起到極大推動(dòng)作用。（記者張米揚、莫鑫）
