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無毒建材澆水不濕手，種菜不下田，豐收不問天——這些充滿“不可能”和“混搭感”的場景，如何變得“合情合理”？

答案是：用AI（人工智能）種菜！

在溫光水氣肥高度可控的植物工廠內，草莓、番茄、生菜曬老屋翻新著最適宜生長的人工光、喝著最“對胃口”的營養液，種天母室內設計菜人不必親臨現場，通過深度相機、電子傳感系統等便能與植物“在線相見”，再根據植物實際長勢和算法模型，像“炒股”一樣，在操作系統中調控溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度及營養液等，讓植物哪怕外界嚴寒酷暑、刮風下雨，都能獲得適宜的生長環境。

“隨著農業傳感器、空間心理學機器視覺、知識圖譜、決策模型等技術的快速發展，AI在農業上的應用正在鋪開。”全國人大代表、中國工程院院士、中國科學院亞熱帶農業生態研究所首席研究員印遇龍說，“智能技術手段可以改善退休宅設計農民的工作條件，徹底顛覆傳統的農作方式，代表了未來農業的發展方向。”

未來已來。

人能與植物對話

鄭建鋒是一名“90后”，在中國農業大學度過了本科、碩士、博士時光，如今在日式住宅設計該校農業農村部設施農業工程重點實驗室從事博士后研究。

你猜，他養生住宅的專業課有哪些？

“我們要學農業建筑學，類似于土建專業，因為涉及蓋溫室；要學植物學、作物栽培學與耕作學，植物生理、無土栽培都會涉及；農作物生長所需的溫光水氣肥，每一個環境因子都是一個學科方向，比如傳熱學、光生物學、水利科學、流體力學、營養液管理，等等。”鄭建鋒介紹，“隨著農業科技的發展，我們專業也在與時俱進，加入了大數據、THE R3 寓所云計算、編程、單片機等課程。”

為什么研究種菜，也需要學習編程？

靠綠設計師天吃飯，一句話道出農業生產對環境的依賴。而農業發展的方向，就在于通過調控和改善生物生長環境，使動植物、loft風室內設計微生物的生長向著對人類有利、滿足人類需求的方向發展私人招待所設計，使農會所設計業產量、品質更加穩定可控。而當我們能通過AI調節溫光水氣肥，通過算法模型輔助種植養殖策略，就相當于給了動植物適宜不同生長階段的“智能太陽”“貼心食糧”“及時雨”……

智能裝備和技術，也將成為“新農具”。

眼下，鄭建鋒正帶著實驗室另外5位師弟師妹，參加拼多多和光明母港攜手舉辦的第三屆“多多農研科技大賽”。比賽規則頗為新穎：4支健康住宅入圍決賽的隊伍，在同一規格的集裝箱植物工廠內，“遠程”種植同一品種的生菜，90天后，產量高、能耗低、品質好、算法優者便告獲勝。

由于生長在集裝箱內，這些生菜“不樂齡住宅設計見天日”，但參賽者通過調節紅黃藍光光譜、形成“光配方”，可以讓生菜“吃飽喝足”、茁壯成長。“這是國內首次舉辦完全人工光型植物工廠種植比賽，甚至在國際上也尚屬少醫美診所設計禪風室內設計見。”多多農研項目負責人說。

操作方式也很新奇遊艇設計，不濕手也不沾泥，參賽者只需在遠程控制系統中調整各項設置，便能遙控集裝箱內部環境。

研究視覺模型的、負責營養液調配的、主管生長和生理信親子空間設計息檢測的、設計植物巡檢機器人的……“大師兄”鄭建鋒組的這支隊伍，人人獨當一面，合起來便很“全面”。

“我們的參賽策略，就是‘與植物對話’，它之所需，我之所予。”鄭建鋒說。

通過立體成像的深度相牙醫診所設計機，逐日采集生菜的生長和生理數據，除了能更精確地測量個頭變化，還能通過每天吸收的二氧化碳量，測算它的光合速度。

“‘與植物對話’本質上是一套智能環控系統，通過采集分析植物的生長和生理信息，我們就了解了植物；再通過模型比對和預測，就知道了它的長勢快慢、生理需求，從而判斷下一步要給它什么樣的環境條件，看營養液該怎么配比、光配方該怎么調整、該多給點水還是少升點溫，輔助種植決策。”隊員楊浩說。

在南極也能種菜

由上海市農業科學院豪宅設計園藝所及信息所的青年專家何立中、王虹、錢婷婷等6人組成的另一支參賽隊伍，有一個亮眼標簽——曾指導我國科考隊員在南極種植蔬菜。

南極極端惡劣的環境，以及極晝極夜過渡的特殊情況，讓“吃上新鮮蔬菜”長期以來成為科考隊員們遙不可及的夢。而這個夢，幾年前成真了。

2014年、2015年，南極長城站、中山站相繼建成溫室。由于駐站人員多為科學家、醫生等，鮮有種植經驗，國家設施農業工程技術研究中心在上海崇明基地1：1建造了模擬溫室，何立中等蔬菜學或園藝學博士在南極仿真條件下，教科考隊員如何在極地種菜。

“種什么菜、設計家豪宅怎么能種得好，都要根據極地不斷變化的情況，動態調整種植策略、種植方案。我們會選好種子，分門別類配好肥料，讓科考隊員帶著出發。”何立中說。

在南極溫室，駐站人員遇到種植難題，也會將蔬菜圖像及生長數據傳回崇明溫室內，由何立中等人診斷分析，提供“保姆式”指導。

得益于這種民生社區室內設計不受外界影響、環境因子可控的植物工廠種植模式，身處“生命禁區”的科研工作者，也吃上了番茄、黃瓜、茄子、青菜，成功收獲過西瓜、草莓，還“點過菜”，請專家們指導種植營養豐富、采收周期短的西藍花芽苗菜。

集裝箱也好，南極溫室也好，都大直室內設計屬于立體植物工廠，像超市貨架般一層層、“肩并肩”地種植植物。把農業“豎”起來，可以增加單位面積的種植收益，也折射出植物工廠的“天生追求”——降本增效。

植物工廠的侘寂風成本，主要在能耗、人工和綠裝修設計設備折舊三方面，其中，為植物生長提供光照、溫度的電能成本占大頭，這也就成了降商業空間室內設計成本的重點。

“比如一個葉片，它截獲了多少微摩爾的光，光又讓它產生多少毫克的糖，糖再轉化身心診所設計成多少毫克的淀粉，這中間的轉化過程就是它的機理，我們通過數學方式把機理過程描述出來，就形成了植物生理模型。”錢婷婷說，“能不能投入更少的光產出更多的生物量，提高光能利用效率，把耗電量壓減下來，是團隊技術水平的重要體現。”

相對于大田種植，目前植物工廠的種植成本還是較高，所以更適合種植生長發育較快、附加值高的植物，比如高品質水果、藥用植物。

“由于植物工廠的環境封閉，外界病蟲害進不來，所以沒必要打農藥；并且，由于生產過程可控，可以人工調節營養成分，生產適合老年人、孕產婦、嬰幼兒、腎病患者等有特殊需求人群的蔬菜。”王虹認為，安全、高品質是植物工廠種植模式的優勢所在。

新農人的變與不變

“這些用AI種菜的青年專家、‘90后’博士是典型的‘智慧新農人’。他們理念先進、創新意識強、有知識有夢想，能起到很好的引領作用，助推我國農業現代化插上科技的翅膀。”全國政協委員、中國工程院院士、湖南省農業科學院院長單楊說。

科研院所、實驗田間，一批批專家學者、博士碩士正研究如何種菜，而當他們取得研究成果、探出一條新路交給農民時，農業生產的門檻就會越來越低，前景越來越廣。

“智能環控是一種通用技術，隨著大數據、云計算、深度學習等技術以及傳感器等設備性能的進步，AI種菜會越來越靠中醫診所設計譜，能自己制定和調整種植策略，使用起來更加便捷。”鄭建鋒說，現在已經出現了微型人工氣候箱，能滿足都市人“陽臺種菜”的需求。

不再“靠天吃飯”，那么祖祖輩輩口傳心授的“四時歌”、經驗之談，就不再有價值了嗎？

幾位新農人異口同聲地否認。

“我們的模型就是基于數據、基于經驗構建的，很多老農憑經驗就能把地種得很好，我們研究的就是這種經驗背后的機理，經驗也是AI學習的養料。”錢婷婷解釋新古典設計。

現階段，AI可以成為農業生產強有力的輔助，但遠不足以替代人。“一個懂算法、懂互聯網技術的人，再加上一個有經驗的農民，制作出來的設備或模型應該會很有優勢。”鄭建鋒說。

如果給未來的農民畫像，應該是什么樣？

“未來，農民應該會成為一種時尚的職業，可以不下田，只需要在手機上操作，用數字化方式遙控多種智能裝備從事農業生產。農民本人也并不一定要有農業專業背景，因為智慧農業的應用里面應當包含專家系統，遇到問題，相應的專家團隊能夠快速在線解決。”上海市農業科學院副院長趙志輝說，“雖然農客變設計民本人就是在線操作、按按鈕，但他并不是流水線上的工人，而更像是工廠車間的生產經理，每個環節都可以找到最專業最合適的人來做，他扮演生產管理者的角色。”

（記者王若辰  參與記者：劉芳洲）

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