如何将一只20尺的集装箱改造成产量高、品质好、能耗少、成本低的植物工厂？
9月20日，2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”决赛在上海崇明的光明花博邨启幕。本届大赛旨在角逐出设计科学合理、建设快速便捷、种植节能高效、可复制推广的智能化集装箱植物工厂方案。
据悉，大赛自3月底开启招募以来，吸引了16支参赛队伍、142名具有不同学科背景的国内外青年专家同台竞技。最终，赛博农人队、上海农科院队、墨泉队、叶菜侠队、绿叶先锋队、室墨司源队6支队伍成功闯入决赛。
从农研设想的提出到科技成果的落地,背后往往蕴藏着多方的智慧与汗水。在这一过程中,电商平台正成为赋能农研成果转化、人才培养的重要力量。为推动农业新质生产力的发展，起家于农业的拼多多自2020年起牵头举办“多多农研科技大赛”，迄今已主办四届。通过搭建高能级发展平台，拼多多不断吸引更多创新人才和企业参与到农业技术创新中，为助推农业高质量发展、乡村振兴全面发展提供了新的动力源泉。
“爆改”集装箱：
小切口重塑植物工厂新优势
植物工厂本质是一种实现高精度环境控制的现代农业设施，将生物、工程和信息技术等融为一体，是现代农业未来发展的一个图景。
今年是拼多多连续第二年携手光明食品集团，联合中国农业大学、浙江大学，在去年开展集装箱植物工厂种植比拼的基础上，将植物工厂设计、改造的主动权交给参赛队伍，探索这一设施农业“高阶版本”蕴含的更多可能性。
方寸之间，如何演绎神奇？比赛不仅要比拼水培生菜AI种植，还要较量集装箱式植物工厂的制造水平，从系统设计、装备制造、安装调试能力、种植水平等方面进行全方位技能考核，全面体现了工学、农学乃至商学的学科交叉与跨界融合。
在9月20日的比赛现场，本届大赛“产业派”“国际化团队”的代表——墨泉队（MARY）融合中西方技术的旋转式栽培架吸引了全场目光。这是一个长5米、高度超过2.4米的巨型装置，至少4组半径约30厘米的滑轮组拉动铰链，带着逾两米长的食品级不锈钢种植槽缓慢旋转。“张牙舞爪”之间，让所有种植槽在传输链条的带动下，在垂直方向呈W型缓慢移动，形成一个大回环，每15分钟转一圈。
这套装置中，大到架构设计，小到滑轮组件，都凝聚了队员的巧思。“在空间利用率、气候一致性、采摘便捷度等方面，旋转式栽培架有自己的优势。”墨泉队队长秦楚汉解释道。
植物工厂本身是一个多技术的集成体，每一个环节的“爆改”背后各有深意。
叶菜侠队则更看重对植物和种植者的友好度。例如，他们为每个种植单元安装了遮光帘，配备了专属的空调风管，让作物拥有“五星级”的居住体验；又如，在其他团队极力简化设备仓做大种植仓时，他们却设计了工具丰富，且全部标签化处理的设备间，进一步降低种植门槛，展现出方案的商业想象力。
赛场中涌现的“金点子”不止于硬件改造，还有观念的颠覆。绿叶先锋队11名队员，均为博士。在改造环节，他们创新性地取消了集装箱内的独立设备间，将种植面积提升至87.9%；在种植环节，当手机已成为如今的新农具，他们决定利用箱内的摄像头，开启集装箱种菜直播。
“八仙过海、各显神通”，来自不同领域、不同背景的参赛选手充分发挥自身优势，以创新思维和跨学科视角，不断优化集装箱植物工厂解决方案，以“小切口”“小变化”实现“含新量”“含绿量”的大幅度提升，努力把垂直农业植物工厂的行业天花板抬得更高。
AI赋能智慧农业：
以数智驱动现代农业新引擎
在今年的比赛中，AI种菜无疑成了一个核心竞争点和亮点。植物工厂在智能装备的基础上，利用AI技术颠覆传统的农业生产方式，打造现代版“精耕细作”，也是生产力向新突破的典型范本。
与靠天吃饭的传统农业不同，集装箱植物工厂不仅不受天气影响，还拥有一套“智慧大脑”，操作人员动动手指，就能完成整个空间内的浇水、施肥、调光、补温等工作。
多次斩获佳绩的赛博农人队从2020年首次参赛至今一直坚持“对话植物、高效生产”的理念。其核心原理是，通过监测集装箱内二氧化碳与水的消耗量判断整个环境是否适合植物生长，同时借助机器视觉辅助判断植株是否健康，并据此进行环境调控。这套思路被沿用至本次比赛，同时也嵌入了更多创新的环境技术。
另一边，绿叶先锋队采用了大模型+小模型AI架构，大模型主要实现对整个集装箱的控制，小模型则精确捕捉到每一个地点的差异性，从而更好地训练大模型，实时监控集装箱内各项环境指标，并给出调整方案。台风来临前的上海，湿度较高、体感闷热，生菜也急需“降温”。大模型午后向工作人员发出“降温提醒”，小模型迅速跟进提示“通风20分钟”，他只要点击“确认”按钮，生菜就可以散热了。
每支入围决赛的队伍都有自己的AI技术特色，“一键种菜”的科技梦想正在照进现实。
为了展示不同灯光和栽培架转速下生菜的生长状态，秦楚汉掏出手机轻触屏幕上的几个按键，集装箱内灯光立刻从蓝色变成紫色，栽培架转动速度明显快了起来。“还需要更快吗？”他笑着表示，可以一键控制。
来自上海交通大学的室墨司源队，则基于能耗智能管控方面的突出优势，进一步谋划打造一个让任何希望利用植物工厂技术种植蔬果的团队都能高效操作的开源平台。
人们可以看到，参赛选手们凭借对新技术的熟练运用，充分利用AI算法来优化集装箱生菜种植方案，实现精准照光、通风、灌溉和施肥等，并做到对整个环境的监控，对病虫害、温差等进行提前预警和精准防控，进一步确保蔬菜的最佳生长环境。
告别汗水农业、靠天吃饭，“AI+农业”引领着农业走向更加智能化、可持续的未来。这就是AI赋能智慧农业的意义所在。
看见“生生不息”：
农业科技成果转化再提速
“多多农研科技大赛”自2020年开办至今已历时四年。究竟是怎样的“三农”情怀支撑着拼多多一路坚持到底？
该赛事作为农业科技创新平台，一直围绕设施农业展开攻坚克难。回顾这些年的办赛历程，从云南的高原温室，到上海的植物工厂；从草莓、番茄到生菜；从传统种植到AI种植。每个改变，每次挑战，都意味着在探索未来农业的道路上又朝前迈进了一步。可以说，多多农研科技大赛是一场聚焦设施农业、未来农业和前沿农研科技的活动，探索的领域可以为未来农业的高质量发展提供一些可能成为现实的实施路径。
农业，是人类社会发展和经济活动的基石，而农业产业每一次的巨大升级，都源于前沿科学的驱动。深以为然的拼多多，作为中国最大的农产品上行平台之一，始终以农业为增长战略的核心，致力于在农业价值链的各个阶段投资和创新，推动品种培优、品质提升、品牌打造，增强现代农业效益和竞争力。
心系三农，拼多多不仅组织全球性、高水平的农业赛事，还与国内一流农业高校合作，针对农业产业发展的问题，攻坚出一系列成果，不断推动农业科技创新成果从“书架”走向“货架”、从“实验室”走向“田间地头”，以赛促研，推动植物工厂产业破局。
据了解，截至目前，已有多项多多农研科技大赛的赛事成果被写成论文或进入专利实审受理阶段，涉及植物工厂环境优化技术和调控方法、营养液配方动态调整技术等。与此同时，包括基于日累积光照量的植物补光方法、增加空气流动降低生菜烧边症状发生率的方法、番茄产量预测模型等一系列比赛过程中形成的创新种植技术，经赛后实践论证后也开始运用或推广至农业生产一线。此外，还有团队在比赛过程中看到“技术产品化”的场景和广阔的市场前景，由此开启了将科研成果应用于田间地头的创业之路。
本届卫冕队伍上海农科院团队相关负责人指出：“通过去年的比赛，很多公司认识我们、了解我们，上门寻求合作。所以我们觉得通过比赛展示我们的力量，把我们的技术推广出去，这是非常好的模式。希望今年的比赛能获得好的成果，和更多公司合作，将植物工厂种植技术更好地推广。”
“多多农研科技大赛”迄今已吸引了众多青年农业创新人才和优秀现代农业企业参与，推动农业技术的升级和转型，也再次验证了数字技术和人工智能能够切实有效地赋能农业，智慧农业大有可为。
从农业大国走向农业强国，不仅依靠农业科技成果的不断涌现，还有赖于成果转化率的持续提升。以拼多多为代表的新电商平台，将充分发挥电商平台这一关键“引擎”，勇担时代使命，持续为农业现代化锻造“精兵利器”，不断向上溯源，将重心转到“最初一公里”的生产与种植环节，帮助更多的新农人在广袤乡野上播撒种子，帮助更多农户实现产业升级与收益增值。（陈潇奕）
