2024年5月到12月，一種名為“優雅”的散葉生菜，成了一群青年科研專家學者關注的焦點。
上海崇明島上，六個20英尺全封閉的集裝箱，相當於一個小型的自動化“植物工廠”，這裡的“優雅”沒有土壤做伴，沒有陽光照射，甚至不需要人工每日悉心照顧。
等待50天，從播種到收穫，一個集裝箱裡收穫的“優雅”總重突破300公斤；一個集裝箱裡面出現了株重460克的“菜王”；還有一個集裝箱單位生菜耗電量僅12.25kWh/kg，處在國內領先水平……
高產出、好品質、低能耗，集裝箱內的種植實踐讓農民離“不用看天吃飯”又近了一大步。
〓大眾評審對6支團隊種植的生菜進行食味品鑑
2024年12月27日，2024光明多多垂直農業挑戰賽暨第四屆“多多農研科技大賽”落下帷幕。最終，在進入決賽的6組選手中，賽博農人隊、上海農科院團隊、葉菜俠隊、綠葉先鋒隊經過激烈的角逐，排名前三。
同臺競技中，選手們惺惺相惜，所有人都有一個共同的願望：努力把行業的天花板推到更高。
當葉菜俠隊的集裝箱裡面出現了株重460克的“菜王”時，隊長解曉巍自己也感到驚訝，“沒想到這麼大。”
他曾錯過上一屆“多多農研科技大賽”，但這一次，在隊伍中有人擔心長達七個月的比賽會耽誤工作時，他卻堅定起來，“集裝箱改裝設計方案與公司推進的專案太過貼合，如果不來，我怕後面沒有機會了。”
僅僅8天，解曉巍帶著團隊完成了集裝箱改建的硬體交付，並針對比賽制定了一套植物生長環境線性控制系統，透過技術調控，模擬植物自然生長環境。
這是個精細並複雜的操作，為了讓植物能夠適應環境友好生長，風、水、燈、配肥等要素要同時進行考量和除錯。
為此，團隊給每個種植單元安裝了遮光簾，配備了專屬的空調風管，甚至在育苗階段保證每日頂部噴水，後期底部再做浸水，這使得葉菜俠隊的菜在早期根系時就格外強壯。
然而，解曉巍也坦言，在空間與產量之間尋找平衡這一點，他們做得還不夠，需要向上海農科院團隊學習，在進入決賽的6組隊伍中，這是唯一總產量突破300公斤的團隊。
與其他團隊的集裝箱相比，上海農科院團隊的方案更加“激進”，集裝箱內6層的可移動式垂直吊掛栽培架，將空間利用到極致，本次比賽他們一共播種了1740粒種子，最後的定植株數為1682株，加上取樣和品鑑的14單株，總產量達到了302千克。
“如果採取保守策略，我們可以做成不可移動的常規植物工廠，但這又有什麼挑戰性？”據隊長苗辰介紹，團隊還考慮了橫向和縱向的空間配置，透過設定不同密度的栽培板，以滿足植物不同生長階段的需求。
而常年困擾植物生長的黃葉問題，也在可移動式垂直吊掛栽培架中得到了解決方案。
在植物工廠的生產中，由於密植追求單位面積的產量，往往會導致下部葉片接受的光照不足，導致葉片黃化。苗辰表示，“可移動式的栽培架可以透過空間的動態調節能力，在前期進行合攏種植，當冠葉覆蓋率達到一定程度時，這個吊掛式栽培架就可以自動展開，植入的下部葉片可以接受到更多的光照，從而減少黃葉的產生。”
成績是最有力的證明。本次上海農科院團隊“優雅”中的黃葉重量僅佔到總產量的1%。同時，其A級產量達到了270.8千克，佔到總產量的90%。
〓上海農科院團隊決賽期間給集裝箱植物工廠內種植的“優雅”生菜補光。倪永孝▕攝
和上海農科院團隊不同，賽博農人隊的楊浩在集裝箱的設計上相對“保守”，“固定式的栽培模式在運輸過程中會更穩固。”
而他的“大膽”則留給了創新節能技術，將種植能耗降低至12.25kWh/kg。
楊浩描述它們的特別之處在於將空調內嵌於集裝箱壁，並接入外界冷源系統，當室外溫度足夠低，系統將自動引入外界冷源進行降溫，透過該技術，其空調日能耗可降低50%。
除此之外，他和團隊還設計出冷凝水回收方案，收集植物蒸騰的水分，加到營養液中，實現內部迴圈。
整個賽事期間，賽博農人隊做到日回收水源約20升，沒有再注入更多水，團隊也是6支隊伍中耗水量第二少的。
外界喜歡把6支決賽隊伍分成兩個派系，擁有先進理念的賽博農人隊、上海農科院團隊、綠葉先鋒隊、室墨司源隊是學院派；擁有實體種植公司的墨泉隊、葉菜俠隊是產業派。
楊浩能明顯感受到兩個派系的不同，“學院派更偏技術的創新和應用，而產業派更關注的重點是推廣。”
作為產業派的代表，墨泉隊隊長秦楚漢也有同感，“學院派會從基礎邏輯往上走，產業派則是從使用者需求，到工程，再到理論倒推。”
但即使想法不同，他們卻更願意稱呼對方為“朋友”，而非“對手”。
解曉巍在比賽中收穫了許多感悟，過去企業更多地關注於跟市場做連線，因為他們的出發點是創造更多經濟價值。但在植物生理專業度上，學院派會用複雜的引數和刁鑽的角度去評價植物的指標，“這讓我們非常佩服，畢竟這是種菜，是植物，是一種生命。”
而獨屬於產業派的優勢，也在賽事上發光發熱。他們在市場推廣上具有一定優勢，可以幫助學院派實現技術落地，賦能產業。
解曉巍已經有所行動，“賽博農人隊的空調我們已經買了，還沒有到貨，等到貨的第一時間，我們就要把它裝進集裝箱裡。還有上海農科院團隊6層的可移動式垂直吊掛栽培架，用這個種草莓應該有非常意想不到的效果，它的商品性表現可能會非常好。”
6層的可移動式垂直吊掛栽培架同樣吸引住了秦楚漢，都是做可移動式栽培架，他從中獲得了啟發，“旋轉式在內空高的大規模植物工廠裡有非常多的優勢，但在集裝箱這種內空較低的植物工廠就需要最佳化改進裝置。”
比賽還未結束，他就開始構思新的方案，比如走廊空間可以繼續壓縮，減少浪費的面積，降低種植成本；15根燈管數量還是不夠，光照不充足的地方需要補充，而相對地，亮度可以減弱，保持能耗不變。
對於怎樣從底層邏輯出發，怎樣在種植上透過資料做出更精準的設計，秦楚漢認為自己還有很多東西需要學習。
“垂直農業在發展過程中，在中國充滿了挑戰，但大家都一致認為，這是非常有前景且正確的方向。透過比賽交流獲取更多機會，一起合力把行業的天花板推高，這是最有意義的事情。”
自2020年首次開賽以來，“多多農研科技大賽”已經有了四年經驗，從種草莓，到種番茄，再到種生菜，不止涉及的比賽內容多樣化，賽事流程和目標也愈發明確。
〓大眾評審對6支團隊種植的生菜進行食味品鑑
連續參加四屆的賽博農人隊對此擁有話語權。首屆比賽考驗的是在“無人溫室”中，利用IoT 裝置、攝像頭及感測器，收集溫室種植環境和作物生長資料，創造出一套人工智慧種植解決方案。
簡單來說，就是要論證在農業種植領域，機器能否在一定程度上戰勝人？
比賽結束後，思考並未停滯。一年又一年的比賽讓舉辦方和選手意識到，推動農業多元化的模式創新，需要長期深耕，一步一個腳印。
“最開始第一屆，這場比賽是為了宣傳AI種植，但後面越來越腳踏實地，AI 種植是未來的發展方向，但目前階段，還是先要有人的大腦，然後才能做AI。”楊浩說。
四年比賽也貫穿了楊浩的博士生涯。從在團隊中負責資料採集、影像採集、文字總結的隊員，到整體把控專案走向的隊長，他感覺成長了很多，“這是我自己的困難，也是對自身能力的提升。”
作為四屆比賽中最難的一屆，要考慮的部分有很多，包括植物工廠的設計與建設、種植成果、系統穩定性與經費控制、路演與文字總結這四大部分。
賽博農人隊從比賽之初就堅持“對話植物，高效生產”的理念。其核心原理是，透過監測集裝箱內二氧化碳與水的消耗量，判斷整個環境是否適合植物生長，同時藉助機器視覺輔助判斷植株是否健康，並據此進行環境調控。
在此基礎上，楊浩又率領團隊做了很多方案改進，與上屆的比賽以及北京實驗室的資料進行比較，有了顯著提升。
其中，團隊栽培面積的生產效率為0.33千克/平方米/天，與第三屆比賽相比提高了240%，達到國際領先水平；生選單株重量從上一年的72克提升到了230多克，是原來的三倍之多；空調能耗佔比也從上一年的80%降到30%，單產能耗從28度電/公斤，下降至12.2度電/公斤。
中國農業大學教授、本次賽事評委之一賀冬仙為本屆比賽成績感到由衷的高興，“比賽看重的不是名次，不是講天花亂墜的大模型小模型，而是真正的技術水平是否穩定，是否可靠，是否能促進量產，如果連菜都沒種好的時候，談什麼AI？”
當然，僅僅將未來農業發展希望寄託於比賽中的集裝箱，是遠遠不夠的。
賀冬仙表示，搞科研，不光要會寫論文，還要面向產業。目前，植物工廠產業化還在起步階段，比賽的意義之一是促進產業技術進步並吸引更多人才加入。她鼓勵具有創新思維和跨學科研究能力的青年學者踴躍參賽，為植物工廠的降本增效和產業化發展貢獻聰明才智。
在賀冬仙看來，農業是工業化的一個重要的縮影，它可以把技術用到淋漓盡致，“我們講究低投入、高產出、高收益，怎樣把投入都變成收益，是未來的重點。”
〓12月6日，15位大眾評審對6支團隊種植的生菜進行食味品鑑。倪永孝▕攝
而達成這個目標所需要的時間，或許比預設的要更短。在推進行業發展的過程裡，比賽中沉澱的一些AI技術成果已經有了用武之地。
賽博農人隊在第一屆比賽中，研發的基於離子濃度的營養液精準調控技術、基於DLI的移動式補光技術均已申請國家專利。前一技術與北京首農翠湖智慧農業創新工場進行合作，在玻璃連棟溫室種植番茄；後一技術應用於北京小湯山現代農業科技示範園，在示範園區的5000平草莓薄膜連棟溫室種植草莓，效果喜人。
而2024年首次參賽的兩個產業派團隊，也獲得了不同程度的曝光，成功推動科技成果產業化進一步應用。
以墨泉隊為例，其參賽方案獲得了不少市場主體青睞，正在與上海餐飲企業合作，試種綠色、健康的韭菜，目前處在試驗階段。
葉菜俠公司的垂直農場等新型栽培技術，以及擁有多套自主智慧財產權的綠葉菜生產裝備也有了被外界看到並認可的機會。
〓 決賽期間所種植的生菜
解曉巍表示，參加比賽是在行業中證明實力的一種方式，“比賽中接到不少電話，結果出來的前一天，還有上海的客戶跑到活動現場找我表達合作意願。”
比賽雖然已經結束，但關於未來如何持續推進商業化進展，參賽團隊們的暢想仍在繼續。
解曉巍的腦海中回憶著比賽期間與其他隊吃飯交流的場景，“希望即便是比賽過後，我們六個團隊的成員、隊長之間繼續多多交流，兩個企業公司能夠作為技術轉化、成果轉化的出口，搞搞國內市場、國際市場。”
