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AI種菜不再“看天吃飯”拼多多挑戰“垂直農業”

新火種    2024-01-04

本報記者 李立 上海報道

如果《流浪地球》里靠自然光模擬的“地下城”是科幻寓言,其實不“看天吃飯”,通過算法、人工智能種菜的集裝箱實驗已經在上海展開。拼多多方面謹慎展示的農業“野心”,對于北京、上海、廣州這樣自然資源緊缺的超級城市具有緊迫的現實意義。

“ChatGPT大火之后,大家都在討論哪些職業會被AI(人工智能)取代。作為種了十年番茄的人,特別不希望自己的工作被AI代替,但又希望它能幫我做更多的事?!眹鴥仍O施農業領域小有名氣的極星農業創始人徐丹對與AI搭檔種菜充滿期待。

徐丹所帶領的LettUs Grow團隊正在上海參加一場前所未有的“生菜挑戰賽”。 未來90天,來自全國的四支“新農人團隊”,將在封閉集中箱內,利用人工智能、作物科學等綜合技術,種植“翠恬”生菜。“翠恬”是一種口感甜脆的全新生菜品種,最終產量高、品質好、算法優且能耗低的團隊將獲得勝利。

“城市農業如何用更少資源種出更多糧食,”作為 “多多農研科技大賽”的發起方,拼多多副總裁戴志輝對《中國經營報》記者表示,“從大田到大棚,我們實現了對環境的部分控制,封閉環境的垂直農業可以實現獨立于外界的持續食物供應?!?/p>

“垂直農業”的概念在美國一經提出,既讓全球振奮,也因成本高昂備受質疑。全球遭遇能源危機,如何運用人工智能等前沿科技推進立體種植,同時有效控制成本?!按怪鞭r業”的挑戰也是拼多多的自身挑戰:一個以農業為基本盤的電商公司開始探索更復雜的農業問題,通過平臺模式,AI如何落地農業并商業化也備受關注。

“不看天”種菜更難

光照、空氣和水分在傳統農業是不可或缺的生長三要素。在“不看天”的集裝箱里,這一切都靠“算法”實現。

在此次曝光的“集裝箱式植物工廠”里,配有四路光譜調光燈及環控系統,支持不同類型的光譜搭配以及“溫、光、水、氣、肥”的精細化控制。記者現場觀摩了植物工廠的生存環境,在不透光的集裝箱內,植物被安排在立體栽培架上?!叭f物生長靠太陽”在這里并不適用,這里的陽光、溫度、雨露都是通過AI監測數據,人工調配而成。

參賽選手可通過移動終端,對植物的生長情況做全程監控,比拼以更低的能耗、更短的生長周期,種植出產量更高、品質更好的生菜,同時驗證商業化可行性。

“靠天吃飯很難,沒天可靠是另一種難。”“90后”設施農業科學家、CyberFarmer團隊的隊長鄭劍鋒是所有隊長中唯一的“90后”,已經是設施農業科學家。在他的團隊看來,在封閉空間里,需要對每一棵生菜的生長狀況和環境做出更準確的數據搜集,再將種植經驗轉化成智能化調控,做出更精細化的管理,對人工智能算法編程能力也提出了更高要求。

“更重要的是對植物的理解,通過閱讀植物給出最優解?!毙斓ふJ為。“并不是把方向盤交給人工智能”,在他看來,AI在種植中更多扮演風險控制的角色,兜底和及時糾錯。在AI的輔助下,不斷給生菜調整“座位”,不同密度區給不同光強度與光配方,實現空間與光能的最大化利用。

“我們也希望借助比賽去驗證生產中的決策,有多少可以被人工智能取代,哪些可以幫助我們降低出錯率,提供種植效率,”在徐丹看來,比賽背后的命題實際是看人工智能到底能夠在農業生產上走多遠,能做多少。

挑戰“成本極限”

按照賽制,所有環境要素的調控端口將開放給參賽選手,最終所有能耗都會變成水表與電表的數字,這些數字與作物產量及品質一起,成為評委打分的重要評判指標。

將能耗降到最低就成為參賽隊關注的焦點之一。鄭建鋒透露,在備賽期間,在自己設計的集裝箱中試種了與“翠恬”類似的生菜。經過測算,平均每100克生菜需要消耗1~2度電。

鄭建鋒算了筆賬,智能LED集裝箱植物工廠的投入成本,由能耗、人工、設備等部分組成,其中能耗約占20%,光照投入占據能耗成本的50%~60%。因此在決賽中,CyberFarmer團隊將重點關注能耗數據,尤其是光照能耗數據的變動。

不過,鄭建鋒的對手們全是深藏不露的“能耗大師”?!吧幌ⅰ标犻L、上海交通大學博導鮑華擅長研究微納米尺度的熱量輸送及能量轉換。近些年,他將專長應用于農業場景,曾在無土、無淡水、無電源的條件下成功種菜,為海島等偏遠無淡水地區的蔬菜供應提供了解決方案。

能耗之所以成為關注焦點,在于植物工廠中種植出來的蔬菜價格偏高。普通生菜每千克成本為4~8元,水平較高的植物工廠每生產1千克生菜需要消耗10度電,僅產品成本就需要20多元。

盡管經濟性受到質疑,但植物工廠不僅能夠解決極端環境下的種菜問題,也在擺脫地理、溫差的限制上讓人看到更多可能性。

“比如餐廳可以在地下室里種植運輸困難的高價值蔬菜。不看天吃飯,讓植物工廠可以做到一年多達五季的種植。經濟價值不是看某次簡單的售賣,更加靈活的模塊化和技術,能解鎖更多的商業可能性?!毙斓ふJ為。

拼多多的“底線”

農人們關心技術與能耗,作為大賽的主辦方,拼多多則在實現自身的長線投資。

如果說第一屆“多多農研科技大賽”有玩票嫌疑,連續三年的大賽議題設置,不難看出拼多多在其中的野心與耐心。

第一屆比賽議題是人工和AI種植草莓比拼,制造“人機大戰”;2021年,第二屆“多多農研科技大賽”比拼利用跨學科種植、計算機等技術,種植高品質、高產量的櫻桃番茄,都在驗證人工智能、數字技術能有效賦能智慧農業。在全世界都在激烈討論人工智能的可能性,比賽開始進入更細節的商業化探討階段。

一位連續三屆參賽的選手告訴記者,這種變化在于越來越接近實際生產,沒那么“虛”。更強調對設施對環境的控制,怎樣去強調提高產量,進而影響生產成本的變動,而不是要吹噓AI有多大貢獻,再強的人工智能技術背后,歸根結底的核心仍然是人。

拼多多還需要直面的問題是如何將比賽成果商業化,“比如,第一屆大賽結束后,遼寧一家草莓合作社就引進了多多農研大賽獲勝隊智多莓公司的AI技術,實現了一個人管理7~8個大棚同時產量翻倍的效果,” 戴志輝告訴記者,本屆大賽,希望通過植物工廠里的立體化種植模式,種植出高品質、高產量、無污染、無農殘的蔬菜,大大縮短食材從農場到餐桌的供應鏈。

“投身農業更重要的是,拼多多對自身的價值投資,”一位接近拼多多的人士認為,在電商混戰中以“極致新價比”策略快速勝出后,拼多多很快圈定農業為“核心戰略 ”。由此不難理解,農業會在拼多多發布的財報中占據大量篇幅。2021年第二季度財報發布當天拼多多宣布設立“百億農業科技專項”,董事長兼CEO陳磊擔任項目一號位。

“?拼多多以現在的規模,保持長期高速增長,并不現實。未來增長還是需要有策略性、結構性的進化,從2021年開始就在調整部分發展策略,更加關注農業和核心科技,追求長期的高質量發展。”陳磊當時解釋這種策略性的調整。

農業是一條漫長、見效最慢的路,但因為門檻高,諸多電商在多次嘗試后反復碰壁。上述人士告訴記者,拼多多以此為底線,長遠看是價值投資。用戶增長已經見頂,農產品可以有效提升用戶復購率,抵御來自阿里巴巴、京東甚至抖音的競爭。

眼下拼多多通過人工智能等技術投資,從平臺售賣開始切入前端的供應鏈改造,會是一條見效緩慢但很難被復制的路線,需要更多的耐心和勇氣。

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