當一個普通集裝箱大小的空間能收獲 300 多公斤優質生菜，當 AI 系統能精準預判植物生長需求，當節能與高產在智慧調控中達成平衡……

這些看似不可能的的農業場景，在 2024 光明多多垂直農業挑戰賽中，已然成為現實。

在上海光明花博邨，六個標準集裝箱內上演著一場跨越數個月的“智慧農業”競賽。來自中國農業大學、上海交通大學等高校和科研機構，以及創業企業的青年才俊們，用自主研發的 AI 算法與精密環控系統，重新定義了現代農業生產方式。這些 90 后、00 后科研人員，正用科技的力量突破傳統農業的邊界，探索智慧農業發展的新路徑。

“植物并不會像動物和人一樣去表達。當植物出現脅迫的時候，再進行環境控制就已經晚了。”獲得一等獎的賽博農人隊隊長楊浩道出了智慧農業的核心挑戰。如何讓機器讀懂植物的“心聲”？如何將海量數據轉化為精準的種植決策？這些問題的破解，正在改變農業生產的未來圖景。

從播種、培育到收獲的全過程中，AI 技術扮演著“作物生長顧問”的角色。密布的傳感器網絡實時捕捉環境變化，智能算法不斷優化生長參數，自動化系統精準執行每一個控制指令。這場比賽，可以說是一場人機協作的智慧農業實踐。

跨界合力，打造智慧農業新模式

最引人注目的是參賽團隊展現出的跨界融合能力，農學、計算機、能源、機械等不同領域的人才同臺競技，共同探索智慧農業的無限可能。

“農業不僅僅包括植物工廠，比如智慧農業，它是非常綜合的學科，現在院校也都開智慧農業這個專業了，它涉及到方方面面?！本G葉先鋒隊的隊長魏曉明說，“比如說做智慧管控，需要學計算機的、學自動控制的，當我們想設計溫室結構、植物工廠結構、栽培系統的時候，需要機械專業的人才。調光、調水肥等，可能需要水土工程專業、栽培行業的人才。”

看似簡單的“種菜”，背后是多學科的通力協作，上海農科院團隊在設計可移動式垂直吊掛栽培架時，不僅要考慮植物生長需求，還要兼顧機械結構、空間利用率、能源效率等多個維度。最終，在苗辰隊長的帶領下，他們的創新設計不僅實現了 33.72 平方米的種植面積，總產量更是突破了 300 公斤。

▲上海農科院隊隊長苗辰

產業派的表現同樣亮眼。葉菜俠團隊雖然成員多是非農業專業出身，但在隊長解曉巍的帶領下，憑借對市場的敏銳洞察和扎實的工程實踐，種出了單株重量達到 460 克的“菜王”。他們與成都智棚等供應商合作開發的環境控制系統，更是讓普通人也能輕松實現專業級種植。

▲葉菜俠隊隊長解曉巍

“我們認為今后確實有很多東西需要學習，畢竟這次參加比賽是非常好的交流機會。垂直農業在中國的發展充滿了挑戰，但大家都非常一致地認為這是非常有前景且正確的方向。”墨泉團隊的秦楚漢說。這個以計算機科技見長的團隊，通過自主研發的 AI 算法實現了精準的環境調控，為植物工廠的智能化提供了新思路。

▲墨泉隊隊長秦楚漢

賽博農人團隊則展現了學科交叉的魅力，這支來自中國農業大學的隊伍，將農學知識與工程技術完美結合，開發出基于植物生理反饋的智能環控技術。

▲賽博農人隊隊長楊浩

“我們團隊都來自中國農業大學農業農村部設施農業工程重點實驗室下的植物生理環境研究室，我們的專業叫農業生物環境與能源工程，我們的專業是工農交叉學科?！标犻L楊浩說，“并不是說完全學農的人或完全學工的人就一定會把這個事情做好，要做好一件事是需要大家一起合作的?！?/p>

AI 技術賦能，讓機器與植物對話

在這場“智慧種菜”的競賽中，六支參賽團隊用 AI 技術演繹了一場與植物的精彩對話。從播種到收獲，AI 的身影無處不在，正在重新定義現代農業生產方式。

▲中國農業大學校長、中國工程院院士孫其信為冠軍團隊賽博農人隊頒獎

“植物并不會像動物和人一樣去表達。當植物出現脅迫的時候，再進行環境控制就已經晚了?！辟惒┺r人隊隊長楊浩一語道出了智慧農業的核心挑戰。他們團隊以“對話植物”為理念，構建了完整的生理模型和生長模型，通過密布的傳感器收集數據，建立了基于植物生理反饋的智能環控系統。這種方法讓環境調控更具前瞻性，不是等到植物出現問題才采取行動，而是提前預防、主動調節。

▲上海農科院隊決賽期間給集裝箱植物工廠內種植的“優雅”生菜補光。

上海農科院團隊則將重點放在了生長預測上。“我們主要基于多環境因子來構建植物以及優雅生菜的生長模型，對它的產量和主要外觀指標建模，幫我們預測在未來一段時間的長勢大概什么樣，相當于預見它的生長。”隊長苗辰介紹說。

來自上海交大的室墨司源隊則專注于打造節能環保的種植系統?！拔覀兛紤]的是先做一個極致的在有生物條件下可以穩定運行，而且足夠節能的框架，并且提供一個可以在日后迭代種植策略的實戰平臺?！标犻L熊元科說。他們的創新之處在于將能源管理納入智能控制系統，通過液冷系統處理 LED 廢熱、優化空調運行策略等手段，在保證作物生長環境的同時實現了顯著的節能效果。

▲室墨司源隊隊長熊元科

墨泉隊則在環境控制的精細化方面進行了創新，他們運用強化學習算法進行環境調控，特別是在二氧化碳濃度的精準管理上取得了突破。這種看似“小題大做”的嘗試，實際上為未來更復雜的智能化環境管理奠定了基礎。

綠葉先鋒隊則采用了更為系統化的方案，將 AI 技術應用于環境調控的各個環節，他們通過深度學習算法優化環境參數組合，在追求產量的同時，特別注重資源利用效率的提升。

“希望比賽過后，我們六個團隊的成員、隊長之間一定要多多交流，兩個企業公司希望能夠作為大家技術轉化、成果轉化的出口?！痹谌~菜俠隊長解曉巍看來，這場比賽不僅展示了 AI 技術在農業領域的創新應用，更為行業發展提供了交流和合作的平臺。

▲葉菜俠隊隊長解曉巍與隊員毛欣

通過這些團隊的探索實踐，AI 技術在農業領域已經從概念走向現實。每個團隊都找到了自己的技術突破口：有的專注于植物生理反饋，有的側重環境預測，有的注重能源優化，有的追求技術普及。雖然完全智能化的種植還需時日，但這些創新嘗試正在重塑農業生產方式，推動智慧農業向更高質量、更可持續的方向發展。

展望未來，智慧農業的星辰大海

“農業科技作為推動農業現代化和數字化的核心動力，正以前所未有的速度改變著我們的生產方式和生活方式。從‘解放雙手’到‘知天而作’，新一代人工智能正深刻改變農業的科技創新、生產、銷售及經營組織方式?！贝筚愒u審組組長、中國工程院院士、國家農業信息化工程技術研究中心主任趙春江指出，這種變革不僅體現在生產效率的提升上，更反映在整個農業產業鏈的智能化升級中。

拼多多高級副總裁、首席發展官朱政道出平臺企業的使命：“農業是拼多多的初心，我們希望發揮自身優勢，助力中國農業數字化轉型和高質量發展?！?/p>

▲12月27日，拼多多高級副總裁、首席發展官朱政出席頒獎典禮并發言

朱政表示，多多農研科技大賽舉辦四屆以來，從云南的高原溫室，到上海的植物工廠；從草莓、番茄，到生菜；從傳統種植到AI 種植；從成品集裝箱到自主設計建設。每一次挑戰的升級，都是我們在數字農業、智慧農業領域進行的努力和嘗試；各支隊伍通過自己的鉆研和探索，證明了數字技術和人工智能能夠有效賦能現代農業，智慧農業不僅大有可為，更是未來農業發展的必然選擇。

“當今時代，進入又一次的創新浪潮，全球的創新進入了自1850年第一次工業革命以來，有人形容是第四次科技創新浪潮。這次的全球創新，它凸顯了以人工智能和生命科技為代表的交叉融合的創新模式?！敝袊r業大學校長孫其信強調：“建成世界農業強國的核心標志，是要率先成為世界農業科技強國?！?/p>

現代農業的復雜性，決定了其發展需要多學科的交叉融合。正如上海市農業科學院副院長趙志輝所言：“一粒種子可以改變一個世界，一項技術能夠創造一個奇跡?，F代化的農業，已經是一門涉及多學科交叉應用的復雜生產部門，既需要傳統農學的科學經驗，也需要軟件、機械、人工智能、物聯網等多種現代科技的綜合支持?！?/p>

中國農業機械化協會戰略咨詢委員會主任劉憲也表示：“智慧農業不是單純的生物技術，它是生物技術、工程技術、信息化技術的跨界融合。”

“創新是農業糧食體系轉型的核心動力。未來，我們將加強與中國伙伴的合作，共同服務三農?！甭摵蠂Z農組織駐華代表處助理代表韓焰強調，這體現了中國智慧農業實踐對全球農業發展的示范意義。

面對新時代挑戰，“我們要發展新質生產力，全面實現鄉村振興，構建多元化食物供給體系，破解‘卡脖子’技術難題?！惫饷魇称芳瘓F品牌總監劉婧說。

從這場創新競賽中，AI 技術正在重塑農業生產方式，從環境感知到決策優化，從生產管理到質量控制，智能化正在農業各環節釋放潛能。雖然全面智能化的道路還很長，但創新的種子已經播下。