新农民超乎你想象!90后学霸用AI种番茄:远程监控种植,产量能翻倍

李静
2022-04-29 18:40:03
来源: 时代周报
现代农业注入新鲜血液

温室环境变化、番茄生长情况、植株是否有病害……原本需要农民时刻查看的事情,如今用一个数字云平台就能解决,无论是温室环境还是植物生长问题,都会做出精准预警并提醒种植人员,甚至可以在北京监控远在云南的番茄种植情况。

8个月前,中国农业大学副教授赵然带领着年轻的“90”后团队参加了由拼多多与中国农业大学、浙江大学联合主办的第二届“多多农研科技大赛”,在广袤的云南土地上用AI技术成倍提升了番茄的产量和质量,最终获得了赛事“卓越奖”的好成绩。

“我们团队10个人,除了我是80后,其他9个人全是90后。”4月28日,赵然在接受包括时代周报记者采访时笑着说,他们思维活跃,富有创新力,在比赛中提供了很多新方案的选择,而且呈现出的效果也都不错。

和赵然带领的团队一样,这次入选总决赛的4支队伍,90后成员占比约八成,他们有的来自顶尖科研院校,有的来自一线生产机构,有的在国外求学任职,但无一例外都对农业满怀热情。

这些“新农人”折射出新一代青年的精神面貌。创造、创新,是流淌在他们血液中的关键词。他们与世界的连接早早建立,得以在青年时期便塑造了自己的价值观,因此,只做热爱的事,为创造而工作,是这一代年轻人的共同特点。

选择成为新农人

杨浩是赵然带领的“智茄”队副队长,也是一名中国农业大学90后博士生。原本是机电专业的他,因为一部电影深深爱上了农业,并致力于相关科学研究,选择成为一名“新农人”。

“从在科幻电影《火星救援》中看到一位植物学家在火星上种植了土豆,当时就觉得好酷,兴趣也非常浓厚,然后在导师的建议下,我在硕士阶段就将研究方向改成了与农业相关。”4月28日,杨浩对时代周报记者说道。

杨浩表示,农业其实是个交叉学科,尤其是现代农业种植需要更多复合型人才,不仅是种植,还有环境检测、数据获取、模型构建等。

在农业科研的探索过程中,杨浩也感受到了成长。“我第一次种番茄是在实验室,从一株小苗培养起,看着它开花结果,果实由绿变红,就像呵护自己的孩子一样,非常自豪,有满满的收获感。”

像杨浩这样的选择从事农业工作的年轻人,如今越来越多。

在第二届“多多农研科技大赛”中获得优秀奖的“喜柿”队队长、浙江大学博士生朱常安也是一名90后。他自小长在农村,“面朝黄土背朝天”的劳作画面是他对家乡的记忆。

“我之所以从事农业研究,就是因为见惯了大人用双手在黄土里刨挖生活,以高强度的劳动换来将将温饱的生活。我立志要为他们贡献自己的力量。”朱常安说:“我希望能在提高农业生产效率方面贡献自己的一点力量。”

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▲  第二届“多多农研科技大赛”决赛队员。彭来|摄

另一支参赛队伍“农圣大脑”队队长、90后祝清震曾是一名汽车工程师,在工作中了解到我国农业技术和装备发展落后的现状后,便主动放弃造车,转而攻读农业工程博士学位。

“我虽然走出了那个生我养我的小乡村,但依然希望改变家乡那种相对落后的农业生产方式。”祝清震说。

不过,和其他行业相比,选择从事农业的年轻人还是较少。赵然坦言,农业工作确实会有一些吃苦,但是如果真的是有情怀的年轻人,肯定会积极投身到农业中,而且随着农业的进一步发展,工作环境和待遇都在提高,相信会有越来越多的年轻人摒弃偏见,加入其中。

“我能感受到越来越多的年轻人,都更加愿意投身到农业的研究工作中。”杨浩表示,360行行行出状元,大多数人对农业还存在很大偏见,其实现在农业并不是像六七十年代那样面朝黄土背朝天。现代农业也是需要很多高科技的手段。

杨浩笑着说:“我们是具有拼搏精神,富有创造力的一代,我身边的很多农业青年都很有拼劲,希望能创造更多价值,不会躺平的。”

让番茄过得开心

这些后起之秀,让番茄的种植充满了无限想象,也给现代农业注入了新鲜血液。

作为此次大赛的冠军,“番茄快长”团队设计的一套“人机融合智能”算法,会根据传感器的“阅读”情况做出“如何让番茄们过得更开心”的决策。对此,“番茄快长”团队可以同意,也可以拒绝。但只要团队做出决策,番茄和算法都会尽可能按照他们的设想成长。

徐丹说:“番茄不会说谎。如果它过得舒服,那就一定好吃。”

“农圣大脑”队将种植者经验、历史数据和樱桃番茄图像识别数据标准化,建立了樱桃番茄种植知识结构和知识库,并在此基础上开发了云托管服务系统,该系统商业化后将能显著提升种植效率。

“番茄快长”队长徐丹是一名年轻的职业种植者,毕业于世界农业顶级院校之一的荷兰瓦赫宁根大学,今年也是徐丹在温室里种番茄的第九年。每天早晨7点40分,他准时从北京市区的家中出发,开车100多公里,抵达城郊一处占地3万平方米的种植基地。

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▲“智茄”队在云南昆明的多多农研基地里做现场数据采集。莫斯提|摄

“中国虽然是农业大国,但很多人对农业有着很深的误解,觉得农业的门槛特别低。只要有种子、有土地、有蓝天、有水源,就能变出吃的。但事实上,我们这一代面临的问题是,如何使用更少的地与水,种出更多的食物。这时,我们不能仅仅依靠蓝天,我们还需要别的,那就是科技。”徐丹说。

徐丹表示:“其间,虽然我们不能每天见到这些作物,但人机融合算法实时帮助我们,不断修正种植策略。这也验证了这套算法未来的商业价值,也就是帮助种植者提高效率,降低出错率,并打破时间和空间的限制。”

“进入决赛的四支团队,他们有很多新颖的点子,有的通过不断训练先进的算法模型从而给到种植者建议;有的做出了一目了然的智慧管控云平台;有的结合知识图谱和人工智能模型实现了经济效益最大化,还有的实现了病害的高准确度识别。”第二届“多多农研科技大赛”评审组组长、中国工程院院士赵春江如此点评。

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▲“智茄”队研发的“数字番茄智能管控云平台”

评审结果显示,四支决赛团队的番茄平均产量达到了传统种植的两倍左右,营养价值也符合高品质的行业标准。

技术需要商业化落地

技术得到升级,但如何落地到广阔的农村天地中?如何实质性地帮助农夫增产增收,这是所有“新农人”共同思考的课题。

在杨浩看来,科研成功在商业化落地后才有价值,才能真正帮助到农户。

“我们比赛的此次番茄产量有26公斤/平方米。和世界上28公斤/平方米的最高产量非常接近,方案达到了一个比较高的水平。如果我们继续精进算法,在日后的商业化应用过程中,肯定会对农户提高产量、节约成本有帮助”杨浩表示。

实际上,作为联合国粮农组织优先推广的“四大水果”之一,樱桃番茄是我国广泛种植的重要经济作物,也是农民增收致富的重要农产品。但至今,国内很多产区,樱桃番茄的种植依然面临环境调控技术粗放、机械化与自动化程度较低等瓶颈问题,产量与品质无法满足消费者的期待。

徐丹团队则在商业化落地上更有经验。四年前,徐丹从以智能温室农业闻名的荷兰回国创业,在北京城郊用顶尖的玻璃温室种植技术开始种植健康好吃的蔬菜水果。其中,番茄就是主打产品,在今年北京冬奥会及冬残奥会期间还曾先后六次为奥运村供应。

徐丹对时代周报记者讲述了商业落地的过程。他直言,种植者一方面担心技术的可操作性,另一方面担心的就是销路问题。在做商业落地的过程中,一定要两条腿走路。

“我们之前有过和一个农村合作社进行技术落地的合作。我们提供种苗给农户,农户只要按照我们的指导种植,所有的产量我们全部回购。”徐丹直言,在推广过程中一定要简单可操作化,只需要告诉农户关键指标,不需要复杂的原理教学,这样农户的接受度会高,此外,农户更担心销路问题,因为产量提升了,但如果卖不出去,农户依旧不会接受新技术。

在徐丹看来,农业新技术商业化落地是个复杂的事情,是需要整个产业链配合的过程,只有这样才能更好地促进农业现代化进程。

“多多农研科技大赛中积累的算法模式,我们下一步将在合作基地进行小范围商业试点,不久后希望向全国推广,让不同地区、不同设施类型的不同种植户都能受益。”徐丹表示。

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