2026年初夏，上海農(nóng)業(yè)科創(chuàng)谷的廣場上，擺放著四個外觀樸素的“方盒子”。打開盒子門，里面卻是另一番天地：層疊的種植架上，綠色的草莓葉片在人工光照下舒展，白色、粉色和紅色的果實點綴其間。一旁的屏幕中，智能系統(tǒng)正在實時追蹤草莓的生長情況，并根據(jù)算法需求動態(tài)調(diào)整光照、溫度、通風和營養(yǎng)液配比。

這是第五屆“多多農(nóng)研科技大賽”的決賽現(xiàn)場。四支晉級決賽的隊伍必須從零開始，自行設計、建造一個占地50平方米的植物工廠，并在此進行為期6個月的國產(chǎn)草莓種植比拼。

4支決賽隊伍各自設計、建造了50平方米的草莓植物工廠。陸云波攝

作為人類最古老的產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)在這里正經(jīng)歷著一場被工業(yè)邏輯與人工智能重塑的實驗。選手們面臨的不僅是解決如何在完全封閉的環(huán)境中種出好草莓的技術挑戰(zhàn)，更是對跨越高能耗、高成本商業(yè)化鴻溝的一次嘗試。而在這場實驗背后，一群兼具工農(nóng)商等交叉學科背景的“新農(nóng)人”，正在用工業(yè)技術、人工智能與商業(yè)思維，重新定義著中國農(nóng)業(yè)的未來。

決賽隊伍各顯神通

植物工廠是人類試圖完全掌控作物生長條件的一項嘗試。在傳統(tǒng)的戶外大田中，農(nóng)人須順應四時，靠天“吃飯”。在溫室大棚等設施中，人們能夠部分控制溫度、濕度、氣流等因素，讓作物反季節(jié)生長。而在這次比賽的植物工廠中，連陽光和微風都是人工制造的。

“這是一個完全可控且封閉的環(huán)境，所有的光、溫、水、氣、肥都是你來控制?！币晃粎①愡x手表示：“說白了，你就是植物工廠里這三千株草莓的‘上帝’。”

然而，“上帝”不是那么好當?shù)摹１緦么筚悓⒖碱}選定為草莓種植，不僅因為其經(jīng)濟附加值高，更因為作為結果類作物，草莓非?！榜尜F”。它在長葉、花芽分化、結果期、膨大期等不同階段，對光照、溫度、營養(yǎng)液的配比要求截然不同，這極大考驗著參賽隊伍的技術集成與動態(tài)調(diào)控能力。

從表面上看，四支隊伍的植物工廠布置有些類似，都是在一排排可移動的種植架上栽培草莓，都有風機、燈光等設備。然而具體到設備功能和排布、控制系統(tǒng)、栽培方式等細節(jié)，每支隊伍都給出了差異化的方案。

作為一支由企業(yè)牽頭打造的隊伍，歐普智莓團隊將歐普照明從事工業(yè)制造的經(jīng)驗與技術帶入了農(nóng)田。傳統(tǒng)植物工廠中，照明和空調(diào)能耗占總運營成本的七成。為此，他們拋棄了傳統(tǒng)的分布式電源，采用了“高壓直流集中供電+水冷式燈具”系統(tǒng)。

他們將400多盞LED燈的電源整合成一個放置在室外的大電源，并通過水冷連接室外冷卻塔進行降溫，直接將熱量排到外部，極大降低了內(nèi)部空調(diào)的負荷。此外，他們還為草莓定制了動態(tài)“光配方”，可以通過調(diào)節(jié)紅、白、藍光配比，精準契合草莓各個生長周期的需求，減少能源浪費。

由上海交通大學領銜的莓立方團隊，則將焦點放在了環(huán)境精準控制與人工智能的結合上。在植物工廠內(nèi)部，他們貼滿了反光膜，讓每一束光都物盡其用，盡量均勻地充滿整個空間。在每個種植架上，他們還配備了獨立風機，通過管道空洞與控制算法讓氣流均勻地吹向每一株草莓。

試種結束后，莓立方團隊隊長賀世偉記錄草莓果徑，以優(yōu)化決賽正式種植階段方案。陸云波攝

莓立方團隊還開發(fā)了一套圖像識別智能診斷系統(tǒng)，通過攝像頭或手機拍攝草莓葉片，AI就能自動計算出植株的氮、鉀等元素含量，并迅速生成調(diào)整方案，將傳統(tǒng)農(nóng)人“看天看葉”的經(jīng)驗轉化為準確度超90%的量化決策。

作為本屆比賽中唯一采用淺液流（NFT）栽培模式的隊伍，擬生態(tài)團隊在路演中提出，傳統(tǒng)觀念往往給水培貼上“化學農(nóng)業(yè)”的負面標簽，而他們的“擬生態(tài)”系統(tǒng)是對自然生態(tài)的高度仿生：利用微生物菌劑，將草莓的非食用部分（根莖葉）進行有氧發(fā)酵，降解后重新變?yōu)橐簯B(tài)營養(yǎng)元素返還給系統(tǒng)，希望實現(xiàn)真正的零排放閉環(huán)。在純凈的栽培環(huán)境中，他們無需噴施影響風味的化學農(nóng)藥，用科技手段實現(xiàn)草莓的干凈與安全。

擬生態(tài)團隊選擇淺液流草莓種植方式，搭配極致的環(huán)控換取極致的口感。陸云波攝

來自中國農(nóng)業(yè)大學的賽博農(nóng)人團隊已經(jīng)是第五次參賽了，是一支由90后、00后組成的“學生軍”。他們通過學?？蒲蟹e累下來的農(nóng)業(yè)知識圖譜與AI決策模型，每天實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，遠程指導現(xiàn)場工人進行操作。在降耗方面，他們巧妙地將冬季室外的冷空氣作為自然冷源引入熱交換系統(tǒng)，同時搭配冷凝水回收、二次回風模式，最大限度提高能源利用率，降低運行成本。

連續(xù)五屆參賽的老將賽博農(nóng)人團隊，今年希望超越過去的自己。陸云波攝

齊力破解商業(yè)化難題

盡管植物工廠里的技術令人眼花繚亂，但無論是參賽選手還是評審專家，最關心的始終是一個極其現(xiàn)實的話題：技術上的可行，是否代表商業(yè)上的可普及？

客觀而言，植物工廠目前不是一門“賺快錢”的生意。根據(jù)“智研咨詢”發(fā)布的報告，2025年中國植物工廠市場規(guī)模預計為22.48億元，數(shù)量已超過500座，是全球產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的國家。然而，有報道也指出，當前國內(nèi)植物工廠行業(yè)盈利的項目不足10%。

高昂的建設與運營成本，是橫亙在植物工廠商業(yè)化道路上的第一座大山。在植物工廠的運營成本結構中，能耗占據(jù)了50%到60%的絕對大頭，其次是占比達30%到40%的人工管理成本。有評委提到，為了規(guī)避高成本，多數(shù)企業(yè)只能退而求其次，種植翻茬率高、生長快的綠葉蔬菜，導致當前國內(nèi)植物工廠種植結構極度單一，而普通綠葉菜又難以支撐高溢價，最終陷入盈利困境。

不僅如此，從宏觀產(chǎn)業(yè)體量來看，植物工廠的供給也顯得微不足道。莓立方團隊負責商業(yè)化推廣的隊員秦清算了一筆賬：“中國草莓的種植總量接近三百萬畝，產(chǎn)量四百萬噸，全球第一。人工光植物工廠可能在相當長一段時間內(nèi)，都不會成為中國草莓產(chǎn)業(yè)大規(guī)模、可復制的最優(yōu)解?！?/p>

既然商業(yè)化前景尚存迷霧，為何科技界與產(chǎn)業(yè)界仍在不斷加碼？大賽評委、中國農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院教授、博士生導師賀冬仙認為，植物工廠的使命，并不是去替代廣袤的大田農(nóng)業(yè)，而是去填補特定場景與高附加值領域的空白。

從自然地理與環(huán)境條件來看，植物工廠讓作物生長完全擺脫了地域與氣候的束縛。在土地資源極度緊張的地區(qū)，它可以向天空索要空間；在邊防哨所、遠洋科考等極端環(huán)境中，它是新鮮蔬果的供應保障。

對于草莓這樣的保質(zhì)期很短的食物，植物工廠可以在不具備傳統(tǒng)種植條件和運輸條件的地區(qū)保證供應。擬生態(tài)團隊表示，他們的集裝箱植物工廠方案已經(jīng)出口到了氣候炎熱的卡塔爾多哈。

從高附加值應用來看，賀冬仙指出，植物工廠未來在三個領域有著巨大潛力。一是針對大都市品質(zhì)消費群體的鮮食供應。她介紹，日本植物工廠種植的生菜已占據(jù)15%的市場份額，專門供應城市中對綠色健康有要求的消費者。

其次是高附加值中藥材的無污染培育，如石斛、瓜蔞等。將經(jīng)過脫毒處理的種子在植物工廠中種植，可以有效擺脫病蟲害和天氣限制，實現(xiàn)快速繁育。最后，植物工廠在合成生物學與生物醫(yī)藥領域也大有可為，其封閉可控環(huán)境可以種植生物醫(yī)藥需要的純凈作物，從中提取重組蛋白等成分。

在不少評委和參賽選手看來，除了通過技術打磨探索商業(yè)可能，這場比賽更重要的意義是讓有相同理想的人走到一起。這也是拼多多“千億扶持”計劃，在農(nóng)研領域持續(xù)加碼，通過高水平賽事探索新模式、新技術，為強農(nóng)興農(nóng)提供技術和人才支持的意義。

上海現(xiàn)代服務業(yè)聯(lián)合會副會長兼秘書長李關德（左一），中國農(nóng)業(yè)大學社會服務處處長兼新農(nóng)村發(fā)展研究院常務副院長杜金昆（左二），上海市奉賢區(qū)人民政府副區(qū)長李慧（左三），農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對外經(jīng)濟合作中心副主任馬志剛（左四），上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會二級巡視員、總經(jīng)濟師劉剛（右四），上海市農(nóng)業(yè)科學院副院長趙志輝（右三），聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織駐華代表處項目官員王虹月（右二）

“我以前很少在田間地頭看見年輕人?！鼻厍甯锌溃暗沁@個比賽能把這么多優(yōu)秀的年輕人聚集在這里。我相信會有更多的人看到并且相信，以前靠經(jīng)驗種植，可能真的在某一天變成靠精準的環(huán)境管控來種植，讓科技和產(chǎn)業(yè)真正融合。”

“新農(nóng)人”與未來農(nóng)業(yè)

在植物工廠外，新舊農(nóng)業(yè)觀念的碰撞也在悄然發(fā)生。

歐普智莓團隊隊員夏著瑜是位種植專家，有著近三十年的傳統(tǒng)草莓種植經(jīng)驗。談及種草莓，他的語氣中充滿了感性與“愛”：“我們農(nóng)民有個習慣，清晨到地里隨意兜一圈，看看草莓怎么樣，需要什么。”他強調(diào)，剛定植的時候光照要“溫柔”一點，要順應植物不同周期的脾氣，讓它們“健康、快樂地成長”。

歐普智莓團隊成員在植物工廠內(nèi)，利用植物光照分析儀采集關鍵數(shù)據(jù)。陸云波攝

而來自高校的學生和AI工程師們，則在努力破譯這種“愛”的代碼。他們不怎么下地，而是通過手機屏幕上的曲線圖查看植物狀態(tài)。他們面臨的挑戰(zhàn)是，如何將夏著瑜口中的經(jīng)驗，精確轉化為空氣濕度百分比和水肥克數(shù)這樣的可量化數(shù)據(jù)。

從這個角度，植物工廠可能是農(nóng)業(yè)轉型最激進的隱喻：通過自動化與環(huán)境控制技術，人不僅與土地解綁，作物也與自然解綁，連陽光都不再需要。傳統(tǒng)的經(jīng)驗變成可量化的數(shù)據(jù)，技術取代了農(nóng)人的直覺?；蛟S有人會從中讀出一種對土地和傳統(tǒng)的“鄉(xiāng)愁”，但其中也正孕育著中國農(nóng)業(yè)破繭成蝶的未來。

作為一個人口大國，中國在農(nóng)業(yè)上面臨著耕地面積受限、老齡化加劇、集約化程度有待提升等諸多現(xiàn)實挑戰(zhàn)。賀冬仙教授指出，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的終極目標是提高三個“率”：生產(chǎn)效率、資源能源利用效率以及勞動效率。

本次大賽的各項技術指標，正是直指這三種效率的提升。在往屆比賽中，依靠算法賦能的學生團隊，其產(chǎn)量曾達到過頂尖傳統(tǒng)農(nóng)人的兩倍。AI技術的介入，不僅是在解決勞動力短缺的問題，更是試圖建立一種能夠自我迭代的種植模型，讓農(nóng)業(yè)真正從“互聯(lián)網(wǎng)+”邁入“AI+”時代。

但技術并非萬能。幾支參賽團隊中負責AI算法的工程師都坦言，目前植物生長的表型數(shù)據(jù)極其稀缺，數(shù)據(jù)缺口高達99%。植物不是一臺標準化的機器，其生長的復雜性超乎想象。

“想要將涉及的所有變量弄清楚，靠一個AI模型實現(xiàn)從播種到采收的完全自動化，在五年內(nèi)幾乎絕無可能。只有真正了解農(nóng)業(yè)，真正種過植物的人，才會對這種復雜性保持敬畏。”賀冬仙說。

這種科技自信與對自然的敬畏的交織，正是這一代“新農(nóng)人”的群體畫像。他們正在打破外界對農(nóng)業(yè)“面朝黃土背朝天”、科技程度不高、收入微薄的刻板印象。

在賽博農(nóng)人團隊的郭申伯眼中，新農(nóng)人的定義非常清晰且務實：“第一，懷揣對產(chǎn)業(yè)的熱愛；第二，能掙上錢；第三，能夠將先進的技術融合到農(nóng)業(yè)中去?！痹谒磥?，那些一個人可以操控無人機管一千畝地，在社交媒體上分享種植經(jīng)驗的年輕人，就是“新農(nóng)人”。

老一輩的農(nóng)人正逐漸離開田間地頭，農(nóng)業(yè)的明天會走向哪里？答案或許就藏在這些植物工廠里。這場科技大賽種下的不僅是幾千株草莓，也是“新農(nóng)人”對農(nóng)業(yè)的全新認知——當農(nóng)業(yè)褪去重體力勞動的苦澀標簽，披上人工智能、數(shù)據(jù)算法與現(xiàn)代工業(yè)的戰(zhàn)甲，它正變得充滿想象力，并以前所未有的姿態(tài)，召喚著未來。

來源：楊南