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“多多農研科技大賽”落幕集裝箱AI種菜描繪未來農業新圖景

新火種    2023-11-27

離開了傳統廣袤的農田,沒有了日照、土壤等基礎自然條件,在封閉的集裝箱植物工廠內,如何才能以更低能耗,種出更高產量、更高品質的 翠恬 生菜?

6月27日,這個答案在拼多多與光明母港攜手舉辦的光明多多垂直農業挑戰賽暨第三屆 多多農研科技大賽 中被揭曉。該大賽吸引了全球30支高水平的團隊,150多位青年科學家報名,15支隊伍進入初賽,最終4支隊伍進入決賽,經過3個月的激烈比拼,最終交出了一份答卷。

在這場比賽里,各支團隊在智慧農業賽道里,完成了用現代化設施裝備支持農業穩生產的探索,用裝備代替勞作,讓計算機、大數據、AI控制等這些高科技都成為新農具和新農資,并將其運用到極致,最終種出了清甜、爽脆的 翠恬 生菜。

上海市農業農村委員會黨組書記、主任馮志勇在致辭時就提到,拼多多近年來持續投入資源,推動農業科技創新, 多多農研大賽 以探索具有前瞻性的 智慧農業 為宗旨,其賽馬式的比拼方式,為完善農業科研組成方式提供了新思路和有益借鑒。

從田間到集裝箱,促進農工融合加速

從2022年7月27日大賽啟動以來,四支戰隊經過初賽、決賽、大眾評審品鑒以及專家閉門評審等多個環節,從15支隊伍中脫穎而出。決賽評比維度包括產量、品質、算法策略、能耗成本及商業價值五方面。

最終,上海農科院團隊獲得第三屆 多多農研科技大賽 一等獎及 最高產量獎 、CyberFarmer團隊獲二等獎及 最佳節能獎 、上海交大 生生不息 團隊和Lettus Grow團隊獲三等獎。

與前兩屆 多多農研科技大賽 挑戰溫室種植不同,本次比賽在集裝箱式植物工廠,最大程度阻隔了外界環境的影響,回歸植物本身需求,也為參賽者們帶來了更多的挑戰。加之 翠恬 是一個全新品種,對環境變化反映很強列,抽薹、燒心等情況都會發生,為了實現高質量生產,參賽隊伍也是各顯神通,并積累了經驗和成果。

在大賽評委、中國農業大學賀冬仙教授認為,本次決賽最大的看點在于上海農科院隊、 生菜快長 隊代表的農學團隊與 生生不息 隊、 賽博農人 隊代表的工學團隊的較量。

兩者的區別在于,農業學者習慣從作物栽培的需求與規律入手,將傳統種植經驗與人工智能結合,獲取更佳的種植結果;工科專家則將生菜種植作為應用場景,以前沿技術解決農業生產的現實難題。

事實證明,無論是農學還是工科出身的團隊,在此次比賽中表現都可圈可點。農學出身的冠軍隊伍上海農科院最后一茬生菜的生產效率達到0.18kg/m2 /天,據團隊隊長何立中介紹,他們此次僅安裝了三層種植架,如果增加種植種植架層數,以其種植方案推算,生產效率完全可能達到0.4kg/m2/天的國際先進水平。

具有工科背景的CyberFarmer隊隊長鄭建鋒表示,如果將他們的種植方案運用到大型植物工廠,每千克生菜的耗電量可以降低到9.5度, 優于1千克生菜10度電的行業較高水平

本次大賽主辦方之一、光明母港農業事業部總監、大賽評委王金華在賽后接受媒體采訪時表示,學科之間的融合或是結合是非常難的,通過此次比賽能看到各個學科領域能夠摒棄學科之間的壁壘,來打造一個和諧的團隊,打破了探索的邊界。

他表示,希望能讓更多的學科進入到農學領域,能為農業強國做一些努力和貢獻。之所以重視工科,是因為比賽初衷是想通過智能化的方式解決原先面朝黃土背朝天的現象。 農業很累,如果有了工科背景的手段和智能辦法,就可以遠離一些比較惡劣的環境,在室內都可以操作生產所需要的一些條件。它可作為農業生產安全的補充手段,作為農業強國的輔助。

大賽評審組代表、中國工程院趙春江院士亦指出, 四支團隊的決賽報告比初賽更加成熟,都將數字科技與農業緊密結合起來了。 趙春江表示, 數字技術手段始終是一種工具和方法,要解決農業問題,必須將農業理解透徹,如此,工學與農學的結合才會有更好的效果。

沉淀成果,讓智慧農業在大地上開花

據了解, 多多農研科技大賽 是由拼多多發起的一項農業科技創新競賽,旨在喚起全球青年農業科技工作者參與,探索更加本土化的食品和農業解決方案,讓更多前沿的農業科技,從實驗室走向田間地頭。

在此次的大賽中,四只參賽隊伍都沉淀了不少農研成果,為植物不再 靠天吃飯 作出了努力和探索。

例如,比賽期間,上海農科院隊開發了一套智慧種植決策管理系統。該系統融合植株的生長模型、光截獲模型、蒸騰模型等算法,實時收集各類傳感器回傳的數據,尤其是利用深度相機多源采集圖像數據進行植株長勢監測,可輔助有關光配方優化、環境調控、緩解燒心以及及時采收等方面的種植策略判斷。

CyberFarmer團隊楊浩介紹,團隊根據植物的需求研制了一套系統,根據研制的系統,以及軟硬件的結合, 最后根據預測,我們最終預測的產量,預測的單株的產量和實際的產量只相差1g,所以說這是我們的一個技術打破。

我們擁有一個初步的感知、決策、執行的框架,并希望在里面繼續迭代。 上海交大生生不息團隊熊元科介紹,據了解,本次團隊利用專業特長構建了輔助智慧栽培的信息化平臺,來幫助人們在對新品種了解有限、數據有限及專家經驗有限的情況下實現作物的產量提升。該平臺不斷迭代,生菜快速增產,第三茬的生物量較第二茬增長86%,較第一茬增長135%。

Lettus Grow團隊作為參賽隊伍中唯一一支企業隊,更為關注 產銷對接 問題。其團隊成員陳宇沖認為,植物工廠生產比較重要的一點,就是產量預測,這對商業化比較重要。據了解,他們結合視覺識別模型與植物生長模型,設計了生菜重量預測算法。基于預測值,種植者可以提前安排采收工人、聯系收購商;也可按需定產,反向指導生產端的種植計劃。

作為主辦方之一,拼多多一直鼓勵獲獎團隊進一步完善農研成果,把技術方案應用到廣袤的田間地頭,不少成果已經在各個地方推廣落地,開出了智慧農業的花朵。

例如,首屆 多多農研科技大賽 獲獎團隊 智多莓 已經成立 智多莓 公司。目前, 智多莓 已形成智能灌溉、智能溫室環控等硬件、軟件、算法產品,截至今年一季度已在遼寧、云南、安徽、內蒙古、上海、北京等地輸出40套系統,用于輔助草莓、藍莓生產。

在鄉村振興領域, 智多莓 正以其沉淀的技術,有效助力當地農民增收與農業發展。在云南省怒江州老窩村,智多莓 為當地搭建數字化草莓生產體系,使得老窩村草莓產業常用工成本下降30%以上,包括肥料支出減少2500元/畝、植保支出減少1000元/畝,草莓產量增加30%。

將論文寫在大地上共繪未來農業圖景

農業一直是中國重要的行業之一。要實現農業現代化,科技、創新是驅動也是引擎,引入現代化設施裝備,以人工智能、電子信息等技術與農業融合,將讓 向設施農業要食物 更快發展。

為此, 多多農研科技大賽 也吸引了更多青年和有志之士的加入,他們將聰明才智與需求結合起來,助力農戶增收與鄉村振興。而對于參賽團隊本身而言,他們也在比賽的過程中得到了不少收獲,未來他們將讓現代農業的發展變得更不一樣。

來自上海農科院的丁老師示,通過這個比賽,團隊不管是在栽培技術,算法、模型上面都有了一定的進步和積累。

CyberFamer就已經連續三年參加了多多農研科技大賽。談到參賽比賽對于團隊的吸引力時,楊浩表示: 我們是中國農業大學,對于高校來說,更多的是做科研突破。現在大家鼓勵將論文寫在大地上,我們也真心感謝這個平臺,能讓我們將科研技術進行一個驗證,看是否科研未來應用于未來的實際生產中。

上海市農業科學院黨委書記、院長蔡友銘指出,現代化的農業不僅僅是傳統意義上現代技術的武裝,它更是一門涉及多學科交叉應用的復雜的一個生產體系,既需要傳統農學的科學經驗,更需要數字化賦能,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。這次四支獲獎團隊,都具有多學科交叉背景以及豐富的智慧農業理論實踐經驗,經過3個多月的實踐,他們把理論和實操相結合,將智慧和汗水化作如今的最終成果,也得到了評審專家們的一致肯定和認可。

連續三屆成功的舉辦之后, 多多農研科技大賽 事實上已經成為了觀察技術如何推動農業向前發展的一個窗口,也成為了挖掘 新農人 ,激發農業新活力的重要平臺。

蔡友銘認為,從三屆比賽趨勢來看,以物聯網、大數據、人工智能為代表現代化農業越來越成為未來農業的發展方向,設施農業快速發展垂直農業未來可期。廣大青年農業科研人員在這個過程中不斷提高自己的認識,開闊自己的視野,領略現代農業的魅力,拓展科技助農的空間和干事創業的前景。 未來,必將有更多的有志青年攜手共赴農業的星辰大海,全社會也將有更多的人關注、支持和參與到農業科技的創新中來。

作為 身上有土、腿上有泥 的電商平臺,拼多多也一直不忘農業的初心,希望能夠發揮自身優勢,助推中國農業數字化、智能化轉型和高質量發展。

正如拼多多黨委書記、高級副總裁王堅所言, 多多農研科技大賽 正式在數字化農業領域做出的探索,他相信本屆大賽各參賽團隊探索的工程、算法、栽培等方面的農業科研成果將轉化為現實生產力,進一步驗證數字技術和人工智能能夠有效賦能農業,智慧農業大有可為。

他指出,拼多多通過舉辦創新賽事,鼓勵大家把論文寫在大地上,把成果留在農民家,未來拼多多將繼續把農業作為戰略重心,不斷推進農業科技進步和成果轉化,服務鄉村振興,讓未來農業迸發出更多的可能性。

從今日起,中國電信將再次大幅下調國際及港澳臺地區漫游流量資費,同時開通覆蓋絕大部分出訪量的106個國家和地區的4G漫游服務。

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