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4支團(tuán)隊(duì)晉級(jí)，農(nóng)學(xué)與工學(xué)博士對(duì)陣AI種生菜決賽 | 專題

2022/10/11
導(dǎo)讀
“生菜博士” 如何種出更高產(chǎn)量、更好品質(zhì)的 “水果生菜”？

“生菜博士” 如何種出更高產(chǎn)量、更好品質(zhì)的  “水果生菜”？


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“我們團(tuán)隊(duì)擁有在南極極端環(huán)境下進(jìn)行蔬菜生產(chǎn)的成功經(jīng)驗(yàn)?！?/span>

“與常規(guī)光照模式相比，我們?cè)O(shè)計(jì)的這套動(dòng)態(tài)光調(diào)控方案，預(yù)計(jì)能夠降低苦味40%-60%，產(chǎn)量提高30%-50%” ……

9月27-28日，在2022光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽暨第三屆 “多多農(nóng)研科技大賽” 的初賽現(xiàn)場(chǎng)，選手們以遠(yuǎn)程視頻的形式參與線上路演與評(píng)審答辯，競(jìng)爭(zhēng)激烈。

最終，參與比賽的15支隊(duì)伍中，共有4支團(tuán)隊(duì)成功闖入決賽，分別為上海農(nóng)科院團(tuán)隊(duì)、上海交大鮑華團(tuán)隊(duì)、CyberFarmer團(tuán)隊(duì)以及 Lettus Grow 團(tuán)隊(duì)。其中，CyberFarmer團(tuán)隊(duì)曾獲得首屆 “多多農(nóng)研科技大賽” 的AI組冠軍，而 Lettus Grow 團(tuán)隊(duì)則是第二屆 “多多農(nóng)研科技大賽” 的冠軍獲得者。

自8月初開啟招募，本次大賽共吸引全球30支頂尖團(tuán)隊(duì)、150多位青年科學(xué)家報(bào)名。在詳細(xì)溝通與篩選后，共有15支符合要求的高水平隊(duì)伍進(jìn)入初賽，他們來自北京、上海、杭州、蘇州等地。經(jīng)過比拼后，上海與北京各有兩支隊(duì)伍進(jìn)入決賽。

目前，位于上海崇明的集裝箱種植 “賽場(chǎng)” 已改裝完成。決賽選手即將開啟一場(chǎng)“沒有日照與土壤”的種植大比武：挑戰(zhàn)兩個(gè)月內(nèi)，以更低能耗、更短時(shí)間，種出更高產(chǎn)量、更好品質(zhì)的 “水果生菜”。

“今年的參賽團(tuán)隊(duì)水平普遍很高，青年人才的表現(xiàn)可圈可點(diǎn)，提出了很多創(chuàng)新的想法與思路，值得點(diǎn)贊。” 大賽評(píng)委、上海農(nóng)科院園藝所所長(zhǎng)朱為民表示。

而中國(guó)工程院院士、國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江認(rèn)為，本次初賽表現(xiàn)出兩點(diǎn)可喜之處。首先，幾乎所有參賽項(xiàng)目都運(yùn)用了多學(xué)科交叉技術(shù)，尤其是AI的新技術(shù)應(yīng)用；其次，選手普遍將創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)結(jié)合，關(guān)注技術(shù)推廣應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的贏利點(diǎn)，探討了可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。

集裝箱 “賽場(chǎng)” 將迎來一批 “生菜博士”

在為期兩天的 “多多農(nóng)研科技大賽” 初賽里，15位領(lǐng)隊(duì)圍繞如何在集裝箱里種出好吃、高產(chǎn)、實(shí)惠的生菜提交種植方案，并展開路演。每支隊(duì)伍完成陳述后，評(píng)審團(tuán)提出了一系列問題，并對(duì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行打分，考核維度包括方案前瞻性、落地可行性、技術(shù)推廣性、商業(yè)化思路、智慧種植等。負(fù)責(zé)評(píng)審工作的10多位專家學(xué)者主要來自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、上海農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織等農(nóng)業(yè)科研、高校及企業(yè)單位。


“這次的參賽隊(duì)伍普遍經(jīng)過充分醞釀，組成了涵蓋光學(xué)、信息技術(shù)、農(nóng)業(yè)種植等學(xué)科的綜合型比賽團(tuán)隊(duì)，綜合實(shí)力強(qiáng)，業(yè)務(wù)素質(zhì)高?！?大賽評(píng)委、光明母港農(nóng)業(yè)總監(jiān)王金華認(rèn)為，初賽比試，各團(tuán)隊(duì)充分利用科技手段，打破傳統(tǒng)種植觀念，提交的方案精彩紛呈，“比賽過程競(jìng)爭(zhēng)激烈，大家各顯神通。”

最終，經(jīng)過綜合考量，4支團(tuán)隊(duì)晉級(jí)決賽。其中，上海農(nóng)科院團(tuán)隊(duì)由園藝所何立中博士帶領(lǐng)，團(tuán)隊(duì)成員在設(shè)施栽培和智慧農(nóng)業(yè)方面擁有豐富的理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，曾為我國(guó)南極科考隊(duì)員提供極端環(huán)境的蔬菜種植培訓(xùn)。

另一支入圍的上海團(tuán)隊(duì)由上海交通大學(xué)鮑華教授牽頭，集結(jié)了農(nóng)業(yè)工程、能源利用、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等農(nóng)工交叉學(xué)科研究力量，陣容強(qiáng)大。該團(tuán)隊(duì)此前在上海交大 “深藍(lán)計(jì)劃” 項(xiàng)目 “無(wú)能耗的海上自維持蔬菜種植平臺(tái)” 的支持下，共建基于太陽(yáng)能光伏、光熱利用、有機(jī)結(jié)合自動(dòng)控制和浮板栽培技術(shù)的系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)光、水、肥等多因素的匹配和性能優(yōu)化。

其余兩支晉級(jí)隊(duì)伍來自北京，且都是 “王者之師”。其中，CyberFarmer團(tuán)隊(duì)成員是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的青年科學(xué)家。他們?cè)谑讓?“多多農(nóng)研科技大賽” 上與HortiGraph組成聯(lián)合戰(zhàn)隊(duì)，摘得AI組冠軍。而 Lettus Grow 團(tuán)隊(duì)由北京極星農(nóng)業(yè)總經(jīng)理徐丹掛帥。他們?cè)鵀楸本W運(yùn)會(huì)及冬奧會(huì)供應(yīng)生菜，不久前剛剛榮獲第二屆 “多多農(nóng)研科技大賽” 的第一名，是一支正在冉冉升起的 “明星之隊(duì)”。

第三屆 “多多農(nóng)研科技大賽” 決賽將在上海光明母港垂直農(nóng)業(yè)研究中心進(jìn)行 | 莫斯提/攝


值得一提的是，本次多多農(nóng)研初賽是一場(chǎng) “含博率” 極高的挑戰(zhàn)賽。數(shù)據(jù)顯示，參加比賽的93名青年選手中，博士達(dá)到39人，占比近42%。而四支決賽入圍團(tuán)隊(duì)，“含博率” 更是高達(dá)58.3%。

決賽爭(zhēng)奪更激烈：農(nóng)學(xué)家對(duì)陣工科博士 兩屆前冠軍同臺(tái)競(jìng)技
集裝箱種植生菜為何需要一群頂尖人才組團(tuán)鉆研？

“大賽使用的‘翠恬生菜’是一個(gè)全新品種，我們相信參賽選手都有能力種出來，但如何種好是個(gè)大問題。溫、光、水、肥、氣，僅光這一個(gè)環(huán)節(jié)，光周期、光譜、光量子密度這三個(gè)要素如何搭配就極大程度影響著作物的產(chǎn)量與品種，更別提其他幾大環(huán)境要素了。它們疊加的控制難度可謂是指數(shù)性增長(zhǎng)?！?王金華表示。

某種程度上，溫室種植可以借助自然光，“靠天吃飯”。而集裝箱種植，環(huán)境因素都依賴人工調(diào)節(jié)，對(duì)人工決策的容錯(cuò)率更低、挑戰(zhàn)更大。而且，能源成本是植物工廠面臨的最大挑戰(zhàn)之一，如何降低能耗是關(guān)系到產(chǎn)品推廣與消費(fèi)者利益的現(xiàn)實(shí)問題。

為此次大賽定制的4個(gè)集裝箱式種植箱，目前已改裝完畢 | 莫斯提/攝


目前，初賽選手提交的種植方案可以分為兩種類型。一類是農(nóng)業(yè)學(xué)者從作物栽培的需求與規(guī)律入手，將傳統(tǒng)的種植經(jīng)驗(yàn)與人工智能結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以獲取更佳的種植結(jié)果；另一類則是工科專家將生菜種植作為應(yīng)用場(chǎng)景，以前沿技術(shù)解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)難題。

“本屆初賽，人才輩出，踴躍賽智，不少團(tuán)隊(duì)不僅有理論分析，更有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，充分說明植物工廠領(lǐng)域到達(dá)產(chǎn)業(yè)化風(fēng)口，吸引了眾多后起之秀跨入行業(yè)?！?已是第三次擔(dān)任 “多多農(nóng)研科技大賽” 評(píng)委的中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授賀冬仙感慨道，因?yàn)閰①愱?duì)伍優(yōu)質(zhì)，評(píng)委打分非常不易?！氨敬伪荣惛⒅貙?shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)與智能技術(shù)分析的接軌與融合，期待勝出初賽的四個(gè)團(tuán)隊(duì)再接再厲，在決賽中碰撞出工農(nóng)學(xué)科交叉的火花，也沉淀出產(chǎn)學(xué)研學(xué)融合的成長(zhǎng)空間?！?/span>

而朱為民認(rèn)為，在工學(xué)與農(nóng)學(xué)結(jié)合方面，選手們可以在決賽階段進(jìn)行更加深入的思考與探索?！稗r(nóng)科生往往在能源、控制、智能等工科方面認(rèn)識(shí)不足，而工科生對(duì)農(nóng)學(xué)的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)又不夠，在比賽中與同行不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)步，有助于提升解決農(nóng)業(yè)實(shí)際問題的能力?！?/span>

除了農(nóng)學(xué)家與工科博士之間的對(duì)決，即將開始的決賽，亮點(diǎn)多多。例如，都市農(nóng)業(yè)的上海方案與北京成果，誰(shuí)種出的生菜才是 “品質(zhì)、產(chǎn)量、能耗” 的全能之王？又如，“草莓冠軍” CyberFarmer團(tuán)隊(duì)與 “番茄冠軍” Lettus Grow 團(tuán)隊(duì)之間還會(huì)產(chǎn)生 “生菜冠軍” 嗎？

“前兩屆大賽的成果，驗(yàn)證了數(shù)字技術(shù)和人工智能能夠切實(shí)有效賦能農(nóng)業(yè)，智慧農(nóng)業(yè)大有可為。” 拼多多高級(jí)副總裁朱健翀表示，“今年，我們聯(lián)合光明母港共同舉辦第三屆大賽，一起協(xié)同產(chǎn)業(yè)各方，繼續(xù)以農(nóng)研大賽的形式，助力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)資源要素集聚，解決行業(yè)發(fā)展面臨的關(guān)鍵共性問題，凝聚共識(shí)，推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)快速發(fā)展?！?/span>

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