浙江大學(xué)博士研究生朱常安（右）與同學(xué)在玻璃溫室中觀察番茄生長。受訪者供圖
環(huán)境傳感器實(shí)時(shí)收集玻璃溫室內(nèi)的溫度、濕度,、光照等數(shù)據(jù),，上載至人工智能系統(tǒng)，系統(tǒng)依據(jù)算法模型給出何時(shí)調(diào)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)控制著溫室里的一切……
你以為這是電影描繪的未來農(nóng)業(yè),？不，這是三位“學(xué)霸”在描述他們?cè)谝淮无r(nóng)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“未來已至”？
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(jié)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(zhēng)先的青春銳氣,，更有新農(nóng)人對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的遠(yuǎn)大夢(mèng)想,。
番茄、生菜種出“科技范兒”
北京密云,，三萬平方米的玻璃溫室內(nèi),，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?shù)跹b在半空,，監(jiān)控著環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo),。隨著午后的日光發(fā)生變化，溫室頂部的漫反射玻璃,，被一扇一扇地關(guān)上,，被散射后的陽光均勻地灑在蓬勃生長的生菜上。
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,。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(yuǎn)高于普通番茄的糖度,，使其在市場(chǎng)上極為暢銷,。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,。
種菜不見地，澆灌不見水,。這處極具科幻風(fēng)格的玻璃溫室是徐丹經(jīng)營的極星農(nóng)業(yè)科技園,。這處農(nóng)業(yè)科技園已經(jīng)在北京密云運(yùn)營了六個(gè)年頭。
2011年,，徐丹從四川農(nóng)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(jī)農(nóng)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(shè)施農(nóng)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(yuǎn)高于田間地頭或日光大棚,?！毙斓ふf。
見識(shí)到更先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)后,，徐丹就有了把這套技術(shù)帶回國的想法,。帶著這樣的希冀，徐丹放棄了申請(qǐng)瓦赫寧根大學(xué)的博士項(xiàng)目,，入職當(dāng)?shù)匾患曳逊N植企業(yè),。兩年后，他帶著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(shè)備和技術(shù),，這才有了如今密云這片小有規(guī)模的玻璃溫室。
“整套玻璃溫室設(shè)施是請(qǐng)荷蘭團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的,，并專門根據(jù)北京的氣候進(jìn)行了優(yōu)化和改良,，我們也將荷蘭無土栽培、番茄工廠化育苗,、水培生菜等技術(shù)帶回國內(nèi),，花了三四年消化這些技術(shù)，并培養(yǎng)了一批年輕技術(shù)骨干,?！毙斓そ榻B道。
“我可能是我們團(tuán)隊(duì)里為數(shù)不多的‘80后’,，團(tuán)隊(duì)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χf,。
廣西小伙兒陳宇沖，是徐丹技術(shù)團(tuán)隊(duì)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,。
回憶起高考后的專業(yè)選擇，陳宇沖坦言自己是被調(diào)劑才去了農(nóng)業(yè)類專業(yè),，但自己學(xué)著學(xué)著就深愛上了,。帶著這份不期而遇的熱情，陳宇沖完成了四年學(xué)業(yè)，并申請(qǐng)去設(shè)施農(nóng)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(xí)荷蘭頂尖的溫室技術(shù)經(jīng)驗(yàn),。
畢業(yè)之際，陳宇沖求職時(shí)認(rèn)識(shí)了徐丹,。那時(shí)徐丹的公司剛成立不久,，技術(shù)團(tuán)隊(duì)急需懂行的專業(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(xiàng)新專利得以成功申請(qǐng),，不少溫室環(huán)境控制的“黑科技”被應(yīng)用到溫室的日常生產(chǎn)中,。
種的是番茄，競(jìng)的是“黑科技”
2021年8月,，一次偶然的機(jī)會(huì),，兩人得知由拼多多、中國農(nóng)業(yè)大學(xué),、浙江大學(xué)聯(lián)合籌劃的第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”即將舉辦,，參賽團(tuán)隊(duì)需要運(yùn)用前沿營養(yǎng)科學(xué)、設(shè)施農(nóng)業(yè),、人工智能等技術(shù),，在6個(gè)月的時(shí)間里，挑戰(zhàn)遠(yuǎn)程在云南百余平米的實(shí)驗(yàn)溫室中種番茄,。
對(duì)于徐丹和陳宇沖來說,，這項(xiàng)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(tái),，他倆也希望在比賽中見識(shí)其他團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果，取長補(bǔ)短,。
就這樣,，徐丹和陳宇沖組建了“番茄快長”隊(duì)參加了比賽，他們采用“人機(jī)融合智能”的算法策略,，將自己多年積累的種植經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成算法模型輔佐種植,。出色的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，積累多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),，讓“番茄快長”隊(duì)順利進(jìn)入了決賽,。
進(jìn)入決賽的四支隊(duì)伍中，陳宇沖和來自浙江大學(xué)的“喜柿”隊(duì)隊(duì)長朱常安結(jié)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(chǔ)研究,，相仿的年齡,，互補(bǔ)的研究方向，讓二人時(shí)常在比賽之余暢談番茄,。
與陳宇沖漸漸愛上農(nóng)業(yè)不同,，山東小伙兒朱常安從小就對(duì)農(nóng)業(yè)有深厚感情。
“我是農(nóng)村長大的孩子,，從小就看著家人面朝黃土背朝天種地,。2016年高考結(jié)束后，我選擇了西北農(nóng)林科技大學(xué)的設(shè)施農(nóng)業(yè)專業(yè),。非常希望通過自身所學(xué),，為國家農(nóng)業(yè)發(fā)展出一份力，也想為家鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)面貌的改善提供支持,?！敝斐０驳莱鲎约旱某踔浴１究飘厴I(yè)后,，朱常安被浙江大學(xué)的碩博連讀項(xiàng)目錄取,，目前在農(nóng)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(quán)教授,。
決賽階段，“番茄快長”隊(duì),、“喜柿”隊(duì)與另外的兩支隊(duì)伍在算法,、環(huán)境控制、農(nóng)事操作等多個(gè)方面進(jìn)行了激烈的比拼,。四支隊(duì)伍用線上系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制著遠(yuǎn)在云南的實(shí)驗(yàn)溫室,，各隊(duì)成績的比拼是用番茄的產(chǎn)量和質(zhì)量來衡量，這些顯性指標(biāo)背后,，是各隊(duì)多學(xué)科交叉研究成果科技水平的較量,。
當(dāng)幾支隊(duì)伍種在實(shí)驗(yàn)溫室的作物出現(xiàn)相似問題時(shí)，幾支隊(duì)伍也會(huì)一起交流,，為番茄“把脈”,。
“有一次，我們幾個(gè)隊(duì)伍的種苗同時(shí)出現(xiàn)了葉片發(fā)黃的疑似病害現(xiàn)象,，但奇怪的是四個(gè)隊(duì)的AI系統(tǒng)都沒有報(bào)警,。我們交流過后堅(jiān)信不是算法出了問題，而是另有隱情,。把‘發(fā)病’植株從云南郵寄到實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)也發(fā)現(xiàn),，植株并未遭遇病害,。后來我們反復(fù)查看比賽的監(jiān)控畫面時(shí)才發(fā)現(xiàn)，原來是農(nóng)事操作過程中,，實(shí)驗(yàn)溫室內(nèi)的卷簾上的露水不小心濺到植株的葉片上,，才導(dǎo)致了病斑，著實(shí)讓我們虛驚一場(chǎng),?！敝斐０埠完愑顩_共同回憶著比賽過程中的小插曲。
2022年4月,，決賽結(jié)果公布,，挺進(jìn)決賽的四支隊(duì)伍的櫻桃番茄平均產(chǎn)量均達(dá)到傳統(tǒng)種植的兩倍以上，營養(yǎng)價(jià)值也均符合高品質(zhì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。這對(duì)于徐丹,、陳宇沖、朱常安這些農(nóng)業(yè)科研人來講,，是共同的勝利,。
“科研+實(shí)踐”經(jīng)驗(yàn)豐富的“番茄快長”隊(duì)，在環(huán)境控制上更出色,，決賽拔得頭籌,。朱常安的“喜柿”隊(duì)，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(duì)伍中最高的,。
“比賽的結(jié)果對(duì)于我們來講不是最重要的。這次比賽讓我們知道,，起碼在設(shè)施農(nóng)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程中，碰撞出了許多好的想法,，這些想法讓我們對(duì)中國設(shè)施農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展充滿了希望,。”徐丹說,。
今年8月,，第三屆“多多農(nóng)研科技大賽”開啟報(bào)名，這屆比賽聚焦用科技的力量挑戰(zhàn)種生菜,。徐丹和陳宇沖看著自己溫室里生菜綠意盎然的景象,，哥倆想衛(wèi)冕的心情溢于言表，商量著今年要繼續(xù)參賽,。
設(shè)施農(nóng)業(yè)之路,，未來如何走,？
番茄是三大世界性貿(mào)易蔬菜之一，在全球蔬菜貿(mào)易中占有重要地位,。截至2020年,，全球番茄種植面積達(dá)505.5萬公頃。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6515萬噸,，接近全球番茄產(chǎn)量的1/3，番茄種植面積達(dá)到110.4萬公頃,。
即便是全球第一大番茄產(chǎn)地,，中國與農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)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(shù)據(jù)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(dá)50.7千克,。通過溫室技術(shù)對(duì)番茄的生長環(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,，雖然荷蘭的設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備和技術(shù)可以進(jìn)口，但這項(xiàng)技術(shù)在中國的“本地化”還有很長的一段路要走,。
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(xiàn)在引進(jìn)的是這套產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品,，如果想讓這項(xiàng)技術(shù)在中國大規(guī)模擴(kuò)展，就需要構(gòu)建中國自己的設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈,。這樣才能控制溫室的建設(shè)成本,，并培養(yǎng)更多的技術(shù)人員?！标愑顩_補(bǔ)充道,。
而在朱常安看來，荷蘭設(shè)施農(nóng)業(yè)高效率與其遵循的生產(chǎn)銷售制度分不開,。荷蘭的番茄產(chǎn)業(yè)是訂單農(nóng)業(yè),，訂單中規(guī)定農(nóng)產(chǎn)品收購數(shù)量,、質(zhì)量和最低保護(hù)價(jià)，訂單農(nóng)業(yè)使農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)之前就明確了銷路,，在一定程度上避免了價(jià)格波動(dòng)和市場(chǎng)供求關(guān)系所帶來的風(fēng)險(xiǎn),。而生產(chǎn)者只需要承擔(dān)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，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(nèi)的蔬菜種植農(nóng)戶，既要管好生產(chǎn),，又要拓展銷路,，生產(chǎn)者需要直面市場(chǎng)，蔬菜的價(jià)格稍微一波動(dòng),，種植戶們的收益就會(huì)大受影響,。很多種植戶不敢將大量的資金用于農(nóng)業(yè)設(shè)施和農(nóng)業(yè)技術(shù)，擔(dān)心會(huì)血本無歸,?！敝斐０舱f道。
設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分,?！爸袊脑O(shè)施農(nóng)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(xiàn)許多高校是有符合我們溫室技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究成果的，但他們卻從沒想過自己的研究成果可以在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域落地,?！毙斓ふf。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國際學(xué)院院長,、教育部長江學(xué)者李道亮在第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽后表示,，高水平農(nóng)業(yè)科研人才隊(duì)伍對(duì)于中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展極其重要。在他看來,，中國未來探索現(xiàn)代農(nóng)業(yè),、設(shè)施農(nóng)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(dāng)這些技術(shù)真正落地之時(shí),，將對(duì)我們國家農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展起到極大推動(dòng)作用,。（記者張米揚(yáng)、莫鑫）
