“考上大学，去了北京，怎么还种地？”这个女博士的回答刷新了我的认知…

云贵高原的秋阳和温度都落得格外快。当寒意开始沁入土壤里的时候，农人们就躬下身，背起塞满苞谷的麻袋，穿过坡地小径，再将重物转交给马匹，下山回家。

此时，杨瑞梅会看见夕照下的剑川坝子，一片苍黄。这是一种独属于农业和村庄的、深沉的、悲壮的底色。她想，她要走出坝子。

这十年，杨瑞梅走出了坝子，但是未曾离开农业。

她，以及参与多多农研科技大赛的所有人，用各自擅长的种植、能源、算法、工程等等手段，像作物一样生活、像土地一样沉思，试图去寻找关于土地的、关于作物的、关于农人的未来的答案。

“壁垒比较厚”

寻找答案的前提是，你得知道问题是什么。

在科研领域，找到问题也是一个问题。它们总是平静地隐匿在种种表象之下，你得有耐心，得有一击即中的必然。

郑建锋有过这样的必然。

他来自中国农业大学农业农村部设施农业工程重点实验室，这次带着CyberFarmer团队冲进了第三届多多农研科技大赛决赛。

他们也是第一届多多农研科技大赛AI组冠军，通过AI种植将草莓产量提高了近一倍。

草莓是郑建锋最熟悉的作物之一。五年前，他选定的博士课题是“植物工厂草莓的育苗和栽培”，这在当时是相较前沿的课题，日本、韩国也都在探索。

他首先遇到了种苗问题。市场上的种苗被移栽到植物工厂后，不易成活，病害也多，“一是不规范，二是技术不完善，质量很不稳定”。郑建锋便学习通过组织培养生产无病害种苗。

育苗也是问题，借鉴韩国的技术？在植物工厂内以压蔓的方式，将匍匐茎压进育苗基质，待它生根成为种苗，但是它们细弱、大小不均。

郑建锋另辟蹊径，剪切下匍匐茎先端的子苗，集中扦插至植物工厂，长出的种苗健壮且大小一致。

一年后，郑建锋决定转向解决草莓原种苗高质量繁育的问题。

“种苗的问题不是我一个人会遇到，它是行业的问题，迟早会爆发。”他要找出一条解决路径。

要解决问题，就要读懂作物。

郑建锋像作物一样生活，终日待在温度25℃、湿度70%的实验室里，在风机轰隆的噪声中，搭建实验装置、繁育种苗、采集实验数据等等。他没有寒暑假，哪怕过年回家也会匆匆赶回——赶在问题出现之前解决问题。

但是，在农业，或者在所有产业领域，问题永远不会结束，它们需要“既要、又要、还要”的答案，而这些答案也永远都是暂时的。

朱为民对此深有体会。他是上海市农业科学院园艺所所长，也是多多农研科技大赛的评委。自1987年进入农学专业，1997年开始研究番茄新品种选育和设施栽培技术，他就一直在寻找答案。

朱为民所在的课题组在中国最早研究番茄育种，有60年历史，到他已是第三代。

他们理解每个阶段大众对番茄的不同需求，也努力让培育的番茄达到这种期望：既要种苗好，又要能抗病，还要果子好看好吃，还得产量高；既能种在大田里，也能住在温室里；能快乐地长在湿润高温的上海，也能无畏地活在干燥、昼夜温差大的云南、新疆......

朱为民曾经在田间地头挥汗如雨，现在在植物工厂里努力读懂作物。

他认为，智慧农业首要解决的是环境控制问题，计算出光进入环境的能量变化，并且适时将环境调整至适合植物生长的状态。这并不是单凭农学这一学科就能解决的事，然而“传统学科分割很厉害，彼此间的壁垒比较厚”。

他很高兴地看到，在多多农研科技大赛里，“搞农业的、搞信息化的、搞能源的、搞装备的，聚在一起想办法怎么种出更多的、更好吃的菜。”

也只有这样，农业才能真正的现代化。

“现在我们没有足够成熟的装备、技术和控制系统去实现它。我相信在退休的时候，这些问题肯定找到答案。”

答案和解题思路

寻找答案，不是孤岛求生，而应是群星璀璨。

智慧农业多被认为是“一个集合了农业种植、人工智能、数字技术、机械工程、能源动力等多学科交叉的应用场景”。这种定义，决定了农业将如何被改变。

这是多多农研科技大赛的使命。

自2020年始，拼多多连续三年牵头举办多多农研科技大赛，集结科学家、顶尖农人，利用人工智能、数字技术、合成生物等技术，用更低能耗、更短周期种出产量更高、品质更好的草莓、番茄和生菜。

他们憧憬，这片试验田的一小步，会成为农业现代化的一大步。

这也是各个领域的科学家奔向大赛的理由。

连续两届参与多多农研科技大赛的LettUs Grow团队队长徐丹一度对人工智能、算法“持怀疑态度”。

这两年，他组织了一群不懂农业的数据科学家和不懂代码的农学家坐在一起，教电脑种菜，在多多农研科技大赛上与其他团队进行“竞赛、对答案”。

他有机会了解走在智慧农业研究前沿的机构，“你平时不太可能让上海交大、上海农科院、中国农大跟你做同一道题”。

而现在，他不仅能够看到别人的答案，还能理清楚对方的解题思路。

上海交通大学团队的解题思路是：以最小能耗实现最大产能。

这一思路取决于带队人鲍华，他多年从事能源和动力工程研究。他认为，自然光转换为人工光的过程中，能效一定会降低，这是植物工厂能耗巨大的原因，也是最大的发展瓶颈。

与鲍华合作三年的农学博士查凌雁，由此看到了传统农学研究的局限性：“农学研究大多是从植物的角度去提高其生长效率，而往往缺少要从能源热力、机械工程等方面解决农业问题的视野。”智慧农业需要“他者思维”。

LettUs Grow团队的林童和戴昶君就是“他者”，他们是拜耳作物科学亚太区数农孵化器的数据科学家。

此前，他们从未想过算法能与农业产生关联，他们也有农业以外的很多选择。

戴昶君能够预见，“在大厂我会跟别人做相同的活。但是，我不知道我的算法知识和数据处理的方法，以什么方式作用于农业。”这很新奇，他也确定，这是农业发展的方向。

但是，“物联网、大数据、区块链这些概念和技术，与种植场景、与农业产品距离太远，也很空中楼阁”，所以在很长时间里，林童和作物一起生活，观察变化，采集数据，然后建立算法模型。

模型可以通过图片识别，番茄们各自处于哪一生长阶段，距离成熟还有多久。当然，这是一个长期且繁琐的设计和验证过程。

首先，得建立番茄成熟度模型。

由植物学家们提供信息，番茄在哪种颜色下处于不熟、半熟和成熟状态，然后由数据科学家将这几种状态手动标注在番茄图片上，再用这些图片去训练模型，让模型学习番茄的信息，“就像告诉小朋友认识东西一样”。

从认识到识别，需要反复训练和纠正。

在模型认识番茄后，数据科学家会对模型进行多次“考试”，通过上传不同的番茄照片，由模型输出相应的番茄的信息，判断它们的成熟状态。他们会根据“答卷”，对模型进行修改，直到模型达到较高的识别精准度。

在番茄从绿转红的渐变过程里，模型显露出精微的洞察力和预判能力，判断出每一个番茄的成熟周期，这一周或者下一周的产量有多少。

在充满弹性和未知变化的、但是又在谋求现代化变革的农业里，这样的预言家极为重要。

进化的不同路径

解决弹性和未知，是所有参与多多农研大赛的人，也是所有从事农业的人，面对的最大难题。也恰是农业的迷人之处。

在鲍华的工科研究经验里，他面对的环境或者事物往往是可控的，采集足够的数据，设置好程序，即可精确生产。

但是作物不一样，它鲜活、难以捉摸，它沉默地站在土壤里、器皿里。

农业的场景最为固定。

但事实上，对作物来说，它们只关心能量一定要来，来自哪里并不重要。鲍华恰在捕获能量方面具备超凡能力，2020年他开始把能源技术运用于植物栽培，开启了“深蓝计划”。

他的目光投向了大海，那里没有土壤，没有淡水，对陆地作物来说，那是一片死地，但是阳光热烈。鲍华带着团队，以浮板水培形式种植生菜，再用太阳能供电、生产淡水，实现生菜所需能量的转换和供给。

向海洋要土地，向太阳要能量，这是一件充满想象力的事情。

想象力，在以经验为主的农业里是稀缺品，或者说这种稀缺在于它极难被察觉。

对何立中来说，作物领域没有新鲜事，他太熟悉这里了。

何立中是多多农研科技大赛参赛队伍上海农科院团队的带队人。他本硕博都与农学相关，毕业后进入上海农科院研究植物工厂栽培技术。他了解植物的特性，知道它们害怕什么。

逆境胁迫，是何立中博士时期的主攻方向：“让植物置身于它不喜欢的环境，看它会发生什么变化，它的极限是哪里，有无方法缓解。”

适当的胁迫也许会引发“逆境出彩”，类似熬过霜降的绿叶菜，或者在适度高营养液浓度下生长的番茄。

在读过一条洪涝灾害的报道之后，何立中想：“是不是可以看看作物在低氧胁迫的状态？”何中立研究过水培，植物根系浸泡营养液里，保证根系呼吸尤为重要，如果长期处于低氧乃至缺氧状态，会造成不可逆的损伤，或者致死。

实验中，他待植物处在死亡边缘的时候，通过施加植物生长调节剂、植物激素等外源缓解剂，观察植物的变化，能不能熬过低氧的伤害甚至恢复。

“可能就像人一样，到了绝境，只要有一点点机会，就激发起求生欲，绝地反击。”

而植物迸发出来的生命力，远超于人。

何立中的研究刚刚开始，“结果还需要反复验证”。科研最终的成果不是束之高阁，而是付诸实践。所以，它需要想象力，也需要务实。

“务实”是CyberFarmer团队的“团魂”，他们的导师、中国农业大学教授贺冬仙反复讲：“要解决什么产业问题？能不能落地应用？想清楚了再研究。”

杨浩的博士研究方向是基于植物生理反馈的智能管控，通俗来说，就是要动态连续监测植物工厂的同化量，即植物吸收二氧化碳、积累形成有机物的过程。

然而在现实环境，它操作起来困难重重：“外界环境乃至植物工厂建筑本身会否污染数据？能否稳定采集工厂跟外界的换气次数？如何实现动态连续监测？”

国外农学家围绕植物表型研发的技术并不鲜见，可以通过高光谱、高通量相机观察、监测植物结构、生长发育过程等等。

但是，这类相机“最便宜的要50多万，贵一点的要几百万。”

中国农业大学的青年科学家们，想要使用一种相较简便、低廉的方法来实现对动态连续监测光合系统，以适应中国小农经济的特点。

他们认为，研究的最终目的还是应用于生产，“增加作物产量，降低生产成本，这是关键”。

此次多多农研科技大赛，他们将把动态连续监测光合系统运用于生菜种植。

他们成功过，经由第一届多多农研科技大赛验证的动态营养液配方技术，被应用在北京小汤山现代农业科技示范园的草莓温室里。

这只是第一步。

农业研究是一个实践的、应用的科学，所有问题都实实在在，没有解决，就没有进化。

手拉手同时硬碰硬

杨瑞梅离开的十年，剑川坝子发生了很多改变，但农业的改变最为缓慢、凝滞。

农人们依然随着时令，顶着烈日、冒着风雨，播种、下苗、采收。只是山路好走了点，马匹也换成了三轮车。

杨瑞梅是CyberFarmer团队队员，是中国农业大学的博士，却依然无法避免被人问及：“考上大学，去了北京，怎么还种地？”

怎么还种地？每个人都有各自的答案。

杨瑞梅想做的事情很多。

越熟悉农业，就越想改变农业，这条路，并不比在剑川坝子里农作更容易。

她本科和硕士期间学习的是农业工程，博士期间的研究方向是水培生菜生理信息检测。她想捕捉，一颗生菜在不断变化的光照、温度、肥料、水土里会发生什么，这些都是剑川坝子的农民们日常面对的。

她想研发一些设备，很简便，也不那么贵，可以代替农民进行栽培、施肥或者收割。她也知道，这些都需要启发和培育，而这个过程会很漫长。

王虹——上海农科院博士，对光有着独到的理解。

她博士时期研究的是LED灯植物照明应用，在十年前，这是少见的应用。她每天提着仪器，在不同环境、不同时间反复测光，寻找光照与植物生长的规律。

密闭的温室里，蓝光、红光在眼前闪闪烁烁，“很孤独，觉得自己的研究离应用好远，也不知道什么时候能研究出来。”

发表研究成果之后，一家知名公司循着论文，与学校合作了照明项目。现在也有越来越多的LED灯照向了植物。过程漫长，但是往前走的每一步都有迹可循。

与专攻农业的科研者不同，鲍华觉得，农业只是一个应用场景，他精通的传导对流辐射，手机里有，楼房里有，农业里也可以有；帮助电子器件散热的技术，可以用在手机的生产车间，可以用在生菜的种植温室。

他更愿意将这种探索称为“为农业探路”：“你找了100个方向，最终只有1个方向能够成长起来，但是不代表那99个方向没有意义。”

由此产生的外溢技术，不仅可以作用于农业，或者农业只是暂时用不到这些技术。但是，科研从来都是为未来做准备。

所有的术，都回归于“道”。

这也是他们在多多农研科技大赛上，用各自擅长的种植、能源、算法、工程等等手段，与另一个人、与另一群人手拉手地或者硬碰硬地进行一场比拼的原因：

他们想让那些只能留在农田里、想要留在农田里的人，有足够的信心留下。他们也拥有这样的能力。

徐丹硕士毕业于世界最负盛名的农业院校——荷兰瓦赫宁根大学，并领略了荷兰番茄种植企业的种植智慧。

2018年，他回国创办北京极星农业，在3万平方米的植物工厂里，实践智慧农业的商业运作。要对抗的事物很多。

要对抗土地日渐贫瘠的吸引力。

招人没有人来——农学生大多考公考研，即便工作也不会选择生产型企业。招到人，就得教这些青涩的青年们，在完全陌生的环境里做生产，应对出生就与土地打交道的大姐大妈。

又要对抗土地无比强大的引力。

第一年，基地从附近村子里招了100位村民，教他们如何无土种植、怎么操作温室。“他们眼睛里既有好奇，但更多的是迷茫”，这种急剧变化的农作方式让他们无所适从。第一年过去，基地只留下了20人。

徐丹偶尔疑惑，但依然选择踏出下一步。

他看到过桥的模样，在荷兰5年，他看到这个国土面积仅为台湾省大小的国家，番茄出口量全球第一。而他也用5年时间，验证了这座桥的合理性——他们种植的番茄产量是传统种植的两倍，温室国产化率从五年前的不足5%提升到85%以上。

“我很坚定地认为智慧农业是未来的方向，目前遇到的所有问题，都只是暂时的问题。”

讲这句话时，徐丹正在从北京到安徽的高铁上。车窗外，华北平原一闪而过又延绵不绝，发芽的麦苗忽隐忽现，他惊觉：“又到春耕的季节了。”

在被忽略的、黑暗寒凉的泥土里，麦子会萌芽，然后拔节、抽穗、开花，翻涌金色麦浪。

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