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農(nóng)業(yè)是我國社會經(jīng)濟(jì)的壓艙石，“大國小農(nóng)”國情下的三農(nóng)現(xiàn)代化問題是眼下最復(fù)雜的問題之一。如何將先進(jìn)科技與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合，促進(jìn)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)從需求、銷售到生產(chǎn)的全產(chǎn)業(yè)鏈更新?lián)Q代是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的大課題。
未來，人們在田地里或許將越來越難看到面朝黃土背朝天的勞作景象。以AI智能測算農(nóng)業(yè)水肥、溫控、植保等環(huán)節(jié)，日益精進(jìn)的技術(shù)正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作模式的想象天花板。
近日，一場拼多多與聯(lián)合國糧農(nóng)組織駐華代表處舉行的研討會，讓成功舉辦兩屆的多多農(nóng)研科技大賽再獲關(guān)注。
在位于昆明富民縣的“多多農(nóng)研基地”，本是長在夏天的番茄，卻于9月底才種下。參賽選手浙江大學(xué)博士生楊峰俊和團(tuán)隊(duì)僅通過遠(yuǎn)程操作，就讓這批番茄在冬季收成了好幾輪。
“技術(shù)應(yīng)用和普及的關(guān)鍵之一在于知識共享。”拼多多高級副總裁朱健翀表示，“我們希望通過組織此類分享會，幫助推廣智慧農(nóng)業(yè)，讓更多的人了解它的益處，關(guān)注這個(gè)重要領(lǐng)域。”
此前，在首屆“多多農(nóng)研科技大賽”中，AI組的草莓產(chǎn)量均值高于傳統(tǒng)農(nóng)人組均值196%，平均投入產(chǎn)出比也比傳統(tǒng)農(nóng)人團(tuán)隊(duì)高出75.5%。機(jī)器的優(yōu)勢在于快速存儲和檢索信息，而人腦的優(yōu)勢在于推理、分析和歸納。人機(jī)結(jié)合是對當(dāng)前中國數(shù)字農(nóng)業(yè)來說最佳的模式。
電腦系統(tǒng)遠(yuǎn)程“種番茄”
參賽選手楊俊峰：2021年9月，他帶著多位涉獵數(shù)據(jù)科學(xué)、植物傳感器、商業(yè)化溫室運(yùn)營和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的專家們組建了一支名為“喜柿Hamato”的團(tuán)隊(duì)，通過利用SAS精簡無土栽培系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和(沸石)二氧化碳加富技術(shù)等來種植高品質(zhì)、高產(chǎn)量的番茄。
除了喜柿Hamato，還有3支決賽隊(duì)伍在番茄產(chǎn)量、品質(zhì)以及算法策略、商業(yè)可行性等方面與之進(jìn)行比拼。
資料顯示，在2020年7月的首屆大賽上，來自全球的青年科學(xué)家們利用AI技術(shù)讓草莓脫胎換骨，較之傳統(tǒng)的種植方法，草莓產(chǎn)量提升了196.32%，且投入產(chǎn)出比平均值高出傳統(tǒng)方式75.51%。
為期6個(gè)月的努力中，喜柿Hamato著重于番茄生長發(fā)育模型的構(gòu)建。以研究番茄生長各個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境需求，來制定一套人工智能專家管理系統(tǒng)，包括每個(gè)時(shí)間段的溫度、濕度以及升降溫、加減濕的調(diào)控。通過系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)，喜柿Hamato不斷修正和優(yōu)化管理模型。
據(jù)楊峰俊介紹，除了由合作單位云南農(nóng)科院的一個(gè)團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行人為干預(yù)環(huán)節(jié)例如整枝打杈的工作，溫度、水肥等操作都能連接多多農(nóng)研基地的電腦系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制。結(jié)果賽事進(jìn)行到中途，參賽隊(duì)伍們甚至都沒踏入過云南。
從實(shí)驗(yàn)室走向田地
中國農(nóng)耕文化源遠(yuǎn)流長，歷史深厚，既與地域鄉(xiāng)土勾連牽絆，還與每個(gè)人的生活日常息息相關(guān)。然而，受制于自然條件、地域文化、勞動力資源等多維因素，“靠天吃飯”的運(yùn)作屬性也讓農(nóng)業(yè)成為較為復(fù)雜的課題。這也吸引眾多年輕高學(xué)歷人才將目光投擲這一領(lǐng)域，希望能以先進(jìn)技術(shù)的加持來提升產(chǎn)業(yè)效率。
問題是，高校實(shí)驗(yàn)室里大量堆積的理論和構(gòu)想，還缺乏一塊能落地的“試驗(yàn)田”?；诘谝粚枚喽噢r(nóng)研科技大賽帶來的影響力，楊峰俊從中看到了可能性。這也意味著多多農(nóng)研科技大賽將不再局限于比賽性質(zhì)，而是讓更多青年才俊的思想火花相互碰撞，連接科研和產(chǎn)業(yè)，為未來走向商業(yè)化、規(guī)?；姆N植技術(shù)、模式搭臺唱戲。
喜柿Hamato收獲的不止是番茄。據(jù)隊(duì)員朱常安介紹，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的Ros傳感器在比賽中得到了良好的應(yīng)用，Ros作為一種信號物質(zhì)，可以從植物的受脅迫的部位傳到未受脅迫的部位，從而提高植物的整體抗性。另一個(gè)則是內(nèi)源抗性誘導(dǎo)劑的運(yùn)用，該誘導(dǎo)劑噴灑在番茄植株表面，可以提高其對環(huán)境脅迫的抗性。
另一組參賽團(tuán)隊(duì)智茄CyberTomato則是在番茄植物信息監(jiān)測上下功夫。通過AI技術(shù)分析，來預(yù)測番茄每個(gè)階段葉片、花、果實(shí)的大概數(shù)量，葉片量用于計(jì)算蒸騰效率、光合效率等方面，可謂是將番茄的生長摸了個(gè)透。“只有每串8-16顆的番茄果串才是符合標(biāo)準(zhǔn)的商品果。”負(fù)責(zé)AI視覺技術(shù)小隊(duì)的趙然表示。
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其實(shí)，為探索智慧農(nóng)業(yè)，自2020年起，拼多多就聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)，在聯(lián)合國糧農(nóng)組織和荷蘭瓦赫寧根大學(xué)的技術(shù)指導(dǎo)下每年舉辦“多多農(nóng)研科技大賽”。該比賽提倡以科技創(chuàng)新提升土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率，為農(nóng)民增收致富提供新路徑。
在拼多多2021年三季度財(cái)報(bào)中顯示，公司研發(fā)費(fèi)用在該季度達(dá)到24.22億元。拼多多董事長兼CEO陳磊表示，拼多多會將過去五年在營銷方面的重心更多地轉(zhuǎn)向研發(fā)，進(jìn)一步推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化。
2021年8月，拼多多設(shè)立“百億農(nóng)研專項(xiàng)”，宣布將未來幾個(gè)季度的利潤優(yōu)先投入該專項(xiàng)。新技術(shù)、新想法、新模式正基于多多農(nóng)研科技大賽緩緩結(jié)出果實(shí)。
原標(biāo)題:中國農(nóng)業(yè)研究新路徑：AI種地
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