文：辛與風
來源：人物（ID：renwumag1980）
9月下旬，在上海的崇明島上，一場前衛(wèi)的比賽試圖解答這個問題：6支參賽隊伍，每隊被分配到一個20英尺、全封閉的集裝箱，除了空氣，里面不含任何植物生長所需要的天然元素。
每隊自行施工，打造一個自動化的「植物工廠」，在集裝箱里種下生菜。由此開始，人類可以把植物交給計算機全權打理。50天后，種植成果決定著比賽成績。
參賽選手中有一些曾是農業(yè)的「門外漢」——做軟件的、搞AI的、擺弄機械的、教音樂的……他們選擇跨行成為科技型農民，在集裝箱里種菜，希望農業(yè)不再受氣候與地域的制約，也為農業(yè)追求更高的產出、更好的品質、更少的能耗與更低的成本。
集裝箱里的小創(chuàng)造，就像一顆種子，種在人們探索現(xiàn)代農業(yè)的路上。他們期待，未來的某一天，農民可以「不再看天吃飯」。
01
集裝箱里的農場
科幻電影中，人類遷徙到星球的暗面。在那真空、不見天日且沒有任何水分的環(huán)境下，為了生存，人類依然要種菜。這似乎有悖于前人上千年的經(jīng)驗：要讓一棵植物生長，必要光、溫、氣、水、肥五種條件。
現(xiàn)在，科幻正照進現(xiàn)實。在秦楚漢團隊設計的集裝箱里，代替自然的一年四季、風云流轉，人造的「植物工廠」已經(jīng)可以賦予上述的一切。
人類說，要有光，于是裝上了LED燈，光線會模仿晝夜；箱內溫度由空調和環(huán)控系統(tǒng)自動調節(jié)，讓植物感受「四季變化」；二氧化碳適時釋放，它是植物光合作用的重要原料，用來促進植物的生長；水肥混合，在計算機的幫助下自動灌溉，給植物補充營養(yǎng)。
集裝箱里像實驗室，又像一個被拉寬的魚雷艙，但就是不像一塊菜田——近40立方米的空間里，各種管線和儀器接在一起，四面白墻，反射著白光。靠門有一條狹窄的站立通道，其余空間擺滿了金屬色的多層種植架，種植架由至少4組半徑約30厘米的輪滑組連接帶動，形似旋轉的置物架，每一層密密有孔洞，填上椰糠，等待播種。
根據(jù)賽事要求，參賽團隊統(tǒng)一種植「優(yōu)雅」生菜。這種生菜，在國外的植物工廠中比較常見，長勢強、產量高，株型美觀、口感脆甜，標準化的種植也讓市場需求量增大，現(xiàn)在，它是漢堡、三明治配菜和火鍋涮菜中的主力。秦楚漢團隊在之前播下一部分種子，現(xiàn)已抽了好高的芽。再過20天左右就可以收獲了，秦楚漢說，這比傳統(tǒng)農業(yè)快了至少20天。
除了播種和收獲，人類無需進入這座「工廠」，計算機會做好蔬菜的保姆。
所以，沾滿泥的手，肥料或農藥的刺鼻味道，飛舞亂爬的蠅蟲，菜田里常見的種種，這里都是沒有的。秦楚漢保證，這是一個高潔凈標準的車間，不論長出什么東西，摘下來就能吃。
在「2024光明多多垂直農業(yè)挑戰(zhàn)賽暨第四屆多多農研科技大賽」決賽現(xiàn)場，類似的集裝箱還有5個。全部是螺絲殼里造「工廠」，在普通臥室大小的集裝箱里，想方設法人造出光、溫、氣、水、肥的條件。每座「工廠」也是一個展示臺，在決賽開幕的頭幾天，隨評委們參觀、評分。再過幾天，「工廠」就要被封閉了，禁止人員進出。
集裝箱合影攝：李傲
年底之前，決賽結果會公布，從產量、品質和成本等方面，考核每支隊伍的種植成果。
在專業(yè)的農學研究中，「植物工廠」隸屬于一個更書面化的別稱，「垂直農業(yè)」。因此，本次大賽也叫「垂直農業(yè)挑戰(zhàn)賽」。主辦方希望，通過比賽，推動垂直農業(yè)的設計與應用。
那么，人們?yōu)槭裁丛絹碓疥P注垂直農業(yè)？
垂直農業(yè)，最早由美國哥倫比亞大學教授迪克遜·德斯帕米爾提出，他希望在由玻璃和鋼筋組成的、光線充足的建筑物里，生產人類所需的食物，破解農業(yè)生產受資源制約的難題。
這樣的愿景在部分國家已經(jīng)實現(xiàn)。近幾年，在國土面積、農業(yè)資源有限的以色列，超市、餐館和購物中心里，到處可見垂直農場裝置。蔬菜在容器中生長、成熟，供顧客選購。
早在2012年，位于新加坡林厝港的天鮮農場就已經(jīng)成立，那是新加坡最早采用垂直種植技術培養(yǎng)蔬菜的農場之一。后續(xù)，城市里的垂直農場越來越多，新加坡得以在725平方千米的國土面積內，提高作物產量、降低進口依賴。
據(jù)統(tǒng)計，中國人每年消費蔬菜量超300公斤。如何讓14億人實現(xiàn)蔬菜自給自足，吃得好、吃得健康，是中國農業(yè)長期的研究命題。
在「工廠」里種植植物，讓計算機掌握生產，今后規(guī)?；慨a，或許是個答案。
秦楚漢告訴我們，團隊參賽設計的「工廠」，最多可以同時種植1380株「優(yōu)雅」生菜。30天左右為一次收獲周期，全年能不間斷生產?！冈谙嗨频恼嫉孛娣e中，集裝箱內可年產的『優(yōu)雅』生菜，是傳統(tǒng)農業(yè)的40至60倍」 。
假設有一家三口，每人每天炒一顆生菜吃——在這個臥室大小的「工廠」中，一個月種出的生菜，可供這個家庭連吃一年半。
02
從0到1
決賽有6支隊伍，幾十位參賽選手，大多圍繞著兩個關鍵詞：「90后」、「非農學科班生」。
有人的老本行是音樂教育，有人擺弄機械出身，有人在校時學的是生物環(huán)境與能源工程……一群以前從未躬身于田地的年輕人，為什么選擇跨行研究「植物工廠」？他們希望創(chuàng)造什么？
32歲的秦楚漢也一度是農業(yè)的「門外漢」。
十幾歲時，他到加拿大留學，本科頭兩年學的是經(jīng)濟學，但很快對「太理論化的世界」喪失興趣。大三，他轉系學習計算機科學，用兩年的時間念完四年課程。畢業(yè)時，大多數(shù)同系的同學流向了微軟、谷歌等大型互聯(lián)網(wǎng)公司。他則加入了一個科技創(chuàng)業(yè)團隊，研發(fā)智能自行車。
秦楚漢想得很清楚，他性格自由，想法多，不適合去架構復雜的大公司。
2016年左右，他發(fā)現(xiàn)，周圍不少人購買了「家庭版植物工廠」，用一臺小機器在家里種東西。出于好奇心，他也去買了一臺，拆開研究，結構不算復雜，就決定自己動手做一個。
他從建材市場買了木頭，鋸成條狀，和超市買的塑料儲物箱拼搭起來，得到一個基礎的框架。而后用紙殼子包邊，上方架植物燈，下方注營養(yǎng)水。這樣就造出了一個最簡易的「植物工廠」。
靠這個初代「工廠」，他種出了小番茄。雖然吃起來不夠甜，但水分多、生長快，「兩周就長了大幾十厘米?！?/p>
好玩兒、有發(fā)展?jié)摿Α诋敃r的加拿大，「植物工廠」也是個時興玩意兒。秦楚漢想把它做得更好。2017年，秦楚漢辭職，成立了自己的公司，定位是「用科技去改變種植」。
從碼農變菜農，完全是「從0到1」的探索。剛開始，他上網(wǎng)跟著視頻學設計。各類植物需要什么樣的生長條件？他也不知道。能買到的科普書籍，只會告訴你在大自然中植物如何生長。一旦把植物移到室內、設備內，所有的知識都亂套了，「溫度高一度、低一度，可能帶來完全不一樣的種植結果」。
與設計無人機、機器人不同，智能化的植物工廠沒有標準答案?！钢参锸巧！骨爻h說，「生命的成長是一系列復雜的反應，很多時候，它不一定貼合你的預想。」沒有辦法，只有反反復復地試種。今天長蔫兒了，明天結酸果子了，種過的歪瓜裂棗多了，豐收也就快到了。
2018年，秦楚漢團隊制作出了第一臺家用「植物工廠」。比起兩年前他自組的簡易「工廠」，這臺設備已智能化，操作者只需要播種、每周換一次水，就可以等待收獲。
隨后的幾年里，團隊又陸續(xù)研發(fā)出大型的商用「植物工廠」，供應給食品公司、餐飲和超市?？煞N植的作物也增加到了十多種，包括水果、中藥材、芽苗菜等等。
公司剛成立時，只有秦楚漢一個人，后來最多時招來了20多人。以中國留學生為主，都是和他一樣年輕的人，有學AI的、商科的，專業(yè)五花八門。他刻意招攬來多元背景的人，因為「植物工廠」本就是一個跨學科的產物，團隊成員們從各行各業(yè)來，把技術和視角也從各行各業(yè)帶來。
有位同事是鋼琴博士，是「斷眉哥」（美國「90后歌手」查理·普斯）的學弟。創(chuàng)業(yè)初期，他幫著團隊一塊兒做農業(yè)種植聲學研究，給植物放莫扎特的音樂，或者干脆放一些純粹的聲波，刺激它長得更好。他同時也是一名有執(zhí)照的飛行員，熟悉飛機，懂機械。參與設計「植物工廠」的零件時，「那完全是降維打擊」。
秦楚漢上過的兩年經(jīng)濟學也發(fā)揮了作用。他敏銳地察覺到，中國國內市場，也需要「植物工廠」。
中國有大量食材依賴海外進口。比方說，做冰淇淋要用的香草，85%來自肯尼亞、馬達加斯加等非洲國家；做果茶要用的檸檬片，大多數(shù)產自印度；甚至連國內牛羊吃的干牧草，也需要每年進口5000萬噸……「在自然條件下，國內的氣候沒法種植很多作物?！?/p>
那是2022年前后，國內認真做「植物工廠」的公司少得可憐，「兩只手就可以數(shù)過來」。秦楚漢很有信心，未來是一片藍海。他將團隊與技術全部打包帶回中國，轉戰(zhàn)國內市場。
葉菜俠集裝箱內景攝：李傲
03
尋找志同道合的友軍
探索國內市場，開局并不算順利。
推廣產品時，秦楚漢常遇到質疑，「菜要長在泥土里，種菜要取天地之精華。種在機器里的菜，能好吃嗎？能有營養(yǎng)嗎？」有些客戶會因此拒絕嘗試。
高價是另一個難點。在加拿大，他們的家用「植物工廠」售價1700美金，主要賣給那些愿意嘗試新科技的中產用戶，比起生產日常食物，「更像一個大玩具。」
回中國后，他們的商用「植物工廠」向市場供應過豌豆尖，不按斤、按份賣，一份供三口之家單次食用的量，售價將近20塊錢。盡管這個售價，和市場上有機蔬菜的售價差不多，但還是比一般蔬菜的售價高。彼時，城市的大部分消費者對有機蔬菜的接受度有限。
平均算下來，「植物工廠」產出的葉菜單斤售價，是傳統(tǒng)種植模式的3倍以上。
而且秦楚漢觀察到，中國消費者的飲食結構多元，需要的蔬菜種類更多，而市面上的「植物工廠」產出的農產品不但品種相對單一，占比也非常小，「可能1%都不到」。
秦楚漢一度感覺勢單力孤，有點迷茫。
彼時，拼多多也已經(jīng)著力加大農業(yè)科研領域的投入。在這個電商平臺上，農產品訂單量保持高速增長，2021年上半年，拼多多農（副）產品訂單量同比增長431%。探索農業(yè)的高質量發(fā)展，對于拼多多而言，就像一組保持長久動力的蓄電池。
農業(yè)的高質量發(fā)展，需要從種子和種植技術這些源頭環(huán)節(jié)抓起。于是，在連續(xù)的幾屆「多多農研科技大賽」上，各路科技團隊匯合，秦楚漢們也找到了志同道合的「友軍」。
高質量發(fā)展還要以應用推廣為導向，不能不計代價地投入。比如這屆大賽決賽就規(guī)定，必須兼顧科技的可復制推廣性。硬件設備、軟件系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)、安裝運輸費用的總計上限為40萬元。
為改造集裝箱，秦楚漢團隊花費了22萬元，還要計算后期的運行的成本。如何降本增效，成了本次大賽的比拼重點。
秦楚漢團隊在集裝箱里嵌入的巨大齒輪和鏈條，可以讓種植架們旋轉起來，每15分鐘一個輪回。這樣，每一層種植架可共享一套光照、灌溉系統(tǒng)，也可避免局部溫度過高，降低散熱的成本。
秦楚漢估算，依靠旋轉設施，「工廠」的燈具、傳感器數(shù)量大大減少，建造期就可有10%至15%的成本節(jié)省。后期運營成本的減少，則還需觀察數(shù)據(jù)。
其他隊伍也有巧思：改善通風、設計遮光、冷凝水回收……反正是鉚足了勁節(jié)省能源，少一度用電，就低幾毛錢成本。
別小看這幾毛錢，對于農民的土地而言，一斤蔬菜的利潤可能也只有幾毛錢。技術一旦推廣開來，處處節(jié)省一點小錢，就能讓農場用上高科技設備，多賺一些錢，也可以讓消費者省一些錢。
這次的比賽，6支隊伍大致能分為兩派。其中4支是學院派，基本來自高?；蜓芯繖C構，有的隊伍全員博士。按過去的比賽經(jīng)驗，學院派的賽事成果有不少被寫入論文，甚至申請專利。
而包括秦楚漢的隊伍在內，共有2支是產業(yè)派，他們已經(jīng)過多年摸索，將「植物工廠」技術真正投入了市場。
解曉巍是另一支產業(yè)派隊伍的隊長，他原本是音樂老師，加入這行，也是因為一系列機緣巧合。他成立公司四年，旗下的「植物工廠」方案及產品已遠銷日本、韓國、泰國、荷蘭等國。
解曉巍說，報名這次比賽之前，公司內部還特意舉行了一輪投票，11人贊成，1人反對，按照少數(shù)服從多數(shù)的原則，他們決定參加比賽，用比賽來檢驗隊伍，也看看自己的真實水平。
產業(yè)派的隊伍們討論了一種設想。未來，集裝箱式的「植物工廠」或者不止步于生產蔬菜，它還可以成為一個商業(yè)場景。比方說，把「植物工廠」安在城市CBD、寫字樓下，箱子一側種植蔬菜，一側售賣咖啡、輕食——讓消費者看見食材的來源?；蛟S，它也能成為一個新的打卡地。
秦楚漢喜歡這樣的討論氛圍。相較于其他智能硬件，「植物工廠」的研發(fā)太冷清了，且純科研的多，商業(yè)化的少。許多時候，各團隊閉門造車，「只有這樣的比賽，才能把分散在全國各地的同行聚在一起，相互學習」。
墨泉旋轉栽培架 攝：李傲
04
生命沒有標準答案
這是拼多多第四次牽頭舉辦農研大賽。
2020年、2021年，連續(xù)兩屆「多多農研科技大賽」在云南高原溫室的環(huán)境下舉辦，比拼AI種草莓、櫻桃番茄。第三屆比賽則把場地轉移到集裝箱內的植物工廠，但所用硬件設備是統(tǒng)一發(fā)放的，主要考核的是參賽隊伍們的軟件設計和智慧種植能力。
今年舉行的第四屆比賽，開放度最高，競爭也更激烈，參賽隊伍們需自主設計所有硬件、軟件。最終，產量高、品質好、花費少的團隊獲得勝利。
近年來，從農產品起家的拼多多不僅深入全國大部分農業(yè)主產區(qū)，助力農產品上行，還持續(xù)對農業(yè)科創(chuàng)加大投入，通過舉辦各種類型的農業(yè)賽事，逐漸聚集起一大批做數(shù)字農業(yè)、智慧農業(yè)的團隊和人才。如果說農業(yè)是拼多多的長期戰(zhàn)略，那么這些人才和實驗，就是前哨，是未來可以燎原的星星之火。
民以食為天，但傳統(tǒng)農業(yè)更多的還是「看天吃飯」，小而散的非標準化種植，農產品進城波折，都在讓農村和城市的發(fā)展速度拉開距離。大家都等待著用科技的力量，實現(xiàn)一次農業(yè)上的變革。所以秦楚漢的參賽宣言，也向之前多年的農業(yè)境遇發(fā)起了挑戰(zhàn)：「讓人類不再看天吃飯」 。
宣言前面是漫長的路。
國家智慧植物工廠聯(lián)盟主席楊其長說過，到2020年底，中國大概有各類規(guī)模的「植物工廠」超過220座。同樣在2020年，日本設施園藝協(xié)會（東京都中央?yún)^(qū)）宣布，全日本共有386座「植物工廠」。大約十年前，日本境內的「植物工廠」數(shù)量就已接近200座。
理想不近，但也不算遠。中國工程院院士趙春江表示，「植物工廠」不僅能夠提升農業(yè)生產的效率和品質，還使得農業(yè)生產在戈壁、沙漠、偏遠島嶼以及耕地較少的城市空間也成為可能。按照本次賽事評委們的評價，智慧農業(yè)、垂直農業(yè)在國內的應用雖未成熟，但階段性的成果已十分顯著。
為什么要搞前沿農業(yè)？為什么要用高科技種菜？「這是一份有意思的工作?！埂赶胱尵G葉菜在任何環(huán)境下都能365天生產。」參賽選手們往往給出這樣的回答。這是一群誠懇、務實的人，符合理工科生的氣質，話短、直接。
很不經(jīng)意間，他們會流露出對植物本身的喜愛和關懷。
「葉菜比人耐冷，要給它吹空調，保持在20℃上下?！?/p>
「植物需要呼吸，需要氧氣，但最重要的是為它保持二氧化碳的濃度。」
「不能突然開燈，植物像人一樣，會有應激反應。要慢慢調整光線，讓它適應?！?/p>
……
其實，秦楚漢從小就喜歡種花花草草。他在陽臺上種過大蒜、辣椒、草莓、黃瓜、發(fā)財樹，還有想不到的千奇百怪的植物。創(chuàng)業(yè)做「植物工廠」后，他在辦公室開了兩間植物房，種玫瑰、向日葵、藏紅花等等，房里一年四季都有花香。
他把植物當成朋友，感受它們的呼吸，一點點細微的成長。秦楚漢感覺，種植和科技一樣，能展現(xiàn)奇妙的變化，而植物帶給人的視覺轉變更快速：一盆花，在睡覺前是一個樣子，第二天醒來時，它就成了另一個樣子，抽芽、長高、甚至可能開了花。
在參賽者解曉巍眼里，做農業(yè)有一種獲得感，身心都很愉悅?！溉绻魳肥菚r間的藝術，美術是空間的藝術，那么，農業(yè)是生命的藝術、基因的藝術。」作物每天都在展示和表達自己，這是一種生命的力量。
和植物旺盛的生命力相比，這些年輕人從事著農業(yè)，走進更廣袤的田地，也感受到了農民、農業(yè)、農村不一樣的生命力。秦楚漢看到，農村的大院里，鋤頭永遠擺放在最顯眼的位置；農田里，施肥打藥的，總是中老年人，上百畝地，光是走上一趟，就要幾個小時；印象最深的是，見到的每一位老農的腰都是彎的。農民們普遍腰不好。而就是這樣一群人，養(yǎng)活了中國14億人。
生命沒有標準答案，生命應該包含更多可能——植物可以寄托于土壤，也可以生長在集裝箱里；鄉(xiāng)村田間老人的腰，也不應該總是彎的。秦楚漢總在想，他和團隊創(chuàng)造一點點的技術突破，可以解放幾十雙、上百雙、上千雙手。
未來的田間或許由機械操持，而農民們可以在樹蔭下乘涼、喝茶、打盹兒、唱山歌……
國內市場上已投入使用的集裝箱式「植物工廠」
