追求新农民:既要种菜,又要种钱

2024-09-30

灯光下面立着一个玻璃瓶,里面空无一物,清晰透明。


一只手握住瓶子。"就像这个瓶子。未来是光明的,但实际上都在瓶子里。"


解晓巍讲的是音乐——他曾经梦想着维持生计。事实上,这也适合描述农业。


在没有任何收入的2022年,解晓巍从办公室看到潍坊市,被雾气笼罩,被高楼大厦笼罩,对合伙人说:“大不了,哥们出去工作两年再回来。”


经过几年的研究,陈晓丽发现研究光并没有带来“光”。她就像一个坐在替补席上的球员,等不及出来了。她想:“要不,去温室搞水肥!”


秦楚汉,以及他从加拿大回国创业的同事们,都尝到了赚不到钱的痛苦,不被认可的抑郁,融资的焦虑。我敲了好几次。


……


农业是宏大的。然而,对未来农业的探索是在一个狭小而严格的空间里,通过对农作物的理解和环境的创造来适应和对抗,以及时间、地点和人。


这些从事农业的人——无论是研究作物、水肥、光、能源、机械、数据还是任何东西,都在瓶子里,但他们不愿意被困住。


在2024年光明多多垂直农业争霸赛和第四届多多农业研究技术大赛中,他们将在日常探索中闪烁,为未来的农业充满野心和野心,集中在20英尺的容器中:种植更多的蔬菜和更多的钱。


6支参赛队伍,优化20英尺集装箱,进行AI种植。


拆分,重组


拆。


陈冠铮想把集装箱全部拆下来,然后组装。


陈冠铮是上海交通大学机械自动化硕士。他对机械自动化的理解相当自然:让机器更聪明,自己跑。


这也是他在上海交通大学成立的室墨司源队伍中的自我定位。然而,在此基础上,他有了更多的欲望:不仅要让设备或机器运行,还要让它们相互联系。


因此,他没有学习Python代码,开始敲代码。两天后,他写下了人生中的第一串代码——开灯。之后,他的代码写得越来越长,内容越来越大,管理的机器和设备也越来越多。最后,他建立了一个物联网系统,现在已经迭代到第五代。


但是并非所有的设备都可以访问代码,也不是通过访问代码就可以变得聪明。那是陈冠铮最喜欢的阶段:拆分、重组。


测试中使用的控制器大多是购买的,陈冠铮对它们并不满意:“很粗放,最多只能定时开关,甚至连设备都瘫痪了。"他将控制器拆开,重新排列内部电路,连接30多个电器,然后重新敲击代码,使设备端口在代码上一一对应。在这些电路中,有10组可以精细控制,“可以开灯关灯,控制空调,可移动栽培架,水泵,通风等所有电器都可以接入。此外,还可以监测水养溶液的电导率和酸碱度、温度和湿度、二氧化碳浓度和光强传感器。”


“我们都知道所有的原理,所以我们从底层做研发,控制系统是一条线一条线连接起来的。”上海交通大学教授、室墨司源队指导老师鲍华认为,这就是各种从事农业、信息化、能源、设备的人进入农业的意义:农业被拆分重组,所以农业焕然一新。


“青年科学家沙龙阶段”多多农研科技大赛


这也是多多农业研究科技竞赛的意义。品多多连续四年邀请世界顶级“新农民”共同为未来设计智能农业计划。今年的话题是改造20英尺的容器,进行AI种植。


拆解重组的不仅仅是物品,还有在单一学科逐渐训练巩固多年的思维。上海农业科学院农学博士和科学家最大的优势在于集装箱内丰富的高产培训经验。因此,他们获得了第三届多多农业科技大赛的冠军和“最高产量奖”。


今年,团队决定通过调整物理空间来增加种植面积。他们成为集装箱设计师,将栽培架设计成可移动的类型:早期的栽培架可以在容器两侧收缩,留下过道。后期进入封闭栽培阶段,通过传动系统将栽培延伸到中间。不仅可以增加生菜的种植面积,还可以保证作物充足的生长空间。


这群对农作物极其熟悉的人,拿起切割机和螺丝刀,考虑到他们以前从未考虑过的事情,设计图纸一次又一次地改变了。苗辰的研究生涯中真的很少考虑到它的承载能力、可靠性和可移动性。苗辰是上海农业科学院队长,是植物厂蔬菜栽培和生理研究的硕士。


栽培架使用的材料是304不锈钢。他们自己买材料,切成片拼接。“但是有一个问题。如果把整个材料切成2.5米,材料会变形,稳定性会变弱。”如何让栽培架更稳定?如何安装和布线LED灯?激光灯如何适应栽培架的结构?……


在这个狭小的空间里,他们用眼睛来回巡逻,用50天的时间组装出一个可以种植超过1600个生菜的栽培架。


上海农业科学院自行设计的可移动种植架


狭窄,广阔


成为一个从事设计、制造和AI的人,不是农业研究者的方向;成为一名农业艺术家和植物学家不是机械和能源硕士的专业。他们只是想在农业领域找到更多专业内外的可能性。


然而,“你不能总是告诉自己,反正我是跨境的。菜一般没关系吧?”熊元科心里总是憋着一股力气。他是室墨司源队的队长,也参加了去年的多多农业科技大赛。两年前,他是上海交通大学中法学院能源与动力工程专业硕士,研究空调能源供应。今年9月,他成为了一名博士生,他的研究方向是植物工厂。


“我一直在想,在深挖空调系统的过程中,我能做些什么有趣的事情?”算了一下:不,还是有太多人在拥堵——研究。当时他对农业没有想法,也没有注意,因为他“没有与最先进的技术接壤”。


但是这也是熊元科之后选择农业的原因之一。“人们不需要如此精确的环境控制,那么什么更需要精确的环境控制呢?-农作物。”2022年,由于温度控制不好,他自己在家种菜。


熊元科决定为植物设计最好的空间环境。但是植物是沉默的,很难捕捉到它现在的感受。当它的不适被发现时,它实际上已经落后了。他想通过光合速率的信号来判断植物的喜好,但这并不容易。目前,人们无法用模型来判断不同环境下作物的不同反应。


他只能依靠一轮又一轮的实验来提取数据,一次又一次地训练预测模型,然后不断优化控制。这是一个需要不断推动果实、果实和因果关系的过程。然而,他觉得有价值的东西总是困难的。


室墨司源队一对一复制植物厂的三维模型立体装配图。受访团队提供图片


就像光一样,它会隐藏在狭窄的间隙之后。中国书写了世界上最古老的耕作史,拥有最大的农业群体,这里经验太多。即使在植物工厂这个小领域,也有无数的旧经验和新方向。在这个领域做研究,要有毅力和眼光去争取生存。


陈坚是中国农业大学赛博农民队的一员。他的硕士学位是“全人工光环境下草莓生长发育和果实质量控制”。最近他在做一组实验,用不同比例的白色LED代替红色LED,光照一定。


实验初步表明,生物量没有显著差异。“白光比例高,光合速度快,但由于能促进细胞生长的红光减少,叶片面积变小,光截获变小。这个又高又低,所以是平的。”


这是对已知的验证,这不是陈坚的目标。当白红光的变化没有体现在生物量上时,是否体现在其他方面?“在白色LED中加入合适的红色LED可能会影响其他代谢活动,如糖代谢,促进作物糖的积累。”


陈坚收集了大量资料,看到一些研究表明,西红柿的产量和糖的积累可以通过远红光来增加。然而,这是否具有物种/类型的特异性?适合草莓吗?还不清楚,需要验证。“这也是一个创新的研究方向。”


一扇小门的背后有许多不同的路径。在影响作物生长的有限因素中,陈坚的导师、兄弟姐妹和所有从事作物研究的人,在浩如烟海的农业经验中,抓住了一条小线索,追求了几年、十年、几十年。


赛博农民集装箱植物工厂实验室。李傲 供图。


动摇,坚定


经过12年的研究,陈晓丽一度动摇。


2012年,北京农业科学院收到一个植物工厂项目。当时荧光灯还是主流。陈晓丽在巷子里找了一家小公司,买了五六个LED灯。“只有简单的红蓝光无法调节。”


她错误地选择了农业,研究了光线,开始痴迷于它们。她在明暗中调整了红蓝光比;开24小时灯,看看植物不睡觉会怎么样。“不会死,但是不舒服。叶子皱巴巴的,光滑的叶子变得很粗糙。”


三四年后,项目结束了。“很尴尬。我想继续研究光,但没有大项目。小项目只能维持实验测试和消耗。”但是她还在研究光,很激进。


“很多人说植物厂的菜味道不如太阳,因为在太阳下,温度变化就更不用说了,光线一直在变化,会损害植物不同方向的新陈代谢。”她想,植物厂在16小时内红蓝光8。:1同时直射生菜,如果先给红光十分钟,再给蓝光十分钟,会怎么样?


陈晓丽设置了四五组不同的更换光的频率,这让她非常兴奋。“虽然灯源耗电和植物获得的光累积是一样的,但是有几组生菜被光线取代,长得更强壮,生物量增加,相当于提高了电能利用率和光能利用率。”


她对此并不满意。“由于设备的限制,最小更换周期为5分钟。如何让光线每分钟都变化?”2020年,陈晓丽和同事开发了LED灯无限动态调控,“每秒都可以改变,任何光公式都可以实现”。她的研究方向也发生了变化:高能效等供光策略。


绿叶先锋进行光配方预试验。采访小组提供图片。


然而,当植物厂在中国只是一个模糊的概念时,她对光的执着很少被理解。她只是呆在实验室里,等待“光”进入光。但是等待太久了。2023年,她想:不然可以转到温室,做水肥!


然后,她被调去种蘑菇。“你知道吗?真菌和植物不在同一个边界,但它们在不同的光下有点相似。比如生菜,红光下长得又高又细,蓝光下叶子大的植物矮;一些食用菌也是如此。红光下细菌柄的细菌盖小,蓝光下细菌柄的短菌盖大。


还有一些颜色鲜艳的蘑菇,给它们增加一点绿光,它们的盖子会更鲜艳,更有吸引力。”她认为在黑暗的蘑菇房里寻找真菌和光的秘密是好的。


之后,她进入了北京农业科学院成立的绿叶先锋队,回到了起点——植物工厂的研究。她在农业研究大赛上讲述了自己对光的理解和供光策略,很多人都很感兴趣。她认为,随着研究的人越来越多,“光”最终会进入光。


但是光线,还没有进入墨泉。


秦楚汉预见过这种情况。他是墨泉队的队长,曾经是一名高级软件工程师。2016年,他和他的团队在加拿大成立墨泉前身Mary。 Agrotechnologies。他知道,农业是一件“需要付出很多努力,但不一定会有结果的事”。四年后他们才挣钱。


2021年底,Mary 在加拿大,Agrotechnologies进入了“科技创新板”,但是他们仍然决定回国。她们记得初中地理老师说:“中国8个农民可以养活一个城市的人口,但是美国1个农民可以养活35个。”他们想改变一些东西。他们也期待着更大的市场,对中国制造业充满信心。“像这种链式培训架,在加拿大需要三四个月的时间才能完成,在中国需要两个星期才能完成。”


墨泉队选择链条式栽培架进行种植。采访小组提供图片。


回国肯定有痛苦,但秦楚汉没想到“痛苦是如此强烈和漫长”。回国24个月,其中研发本地化20个月。“赚不到钱,挺痛苦的;不被认可,挺难过的。”还有一种孤独感,“不知道有多少好企业在做这个行业”。2023年上半年,他心中的退缩声音特别大。


商界,刀刀见血。止血,靠钱。


停滞不前,前进


"我不是来看他们种菜的,我是来看他们种钱的。"


有一天,解晓巍浏览了农业研究大赛的报道,看到了这条评论。他觉得这就是农业研究大赛的意义,最终的目的是让农业产业链上的人赚钱,无论是学术流派、技术流派还是产业流派的“立派之本”。“只有挣钱,才能长久。”


解晓巍的开场并不坎坷。2020年,“叶菜侠”成立,建立植物厂集装箱,种植蔬菜。第一年和第二年种了钱。2022年初春,他们带着对新征程的期待搬进了新办公室。他们从来没有想过这一年会没有收入。


“安装实验室花了很多钱,每天都在形成新的成本。没有项目建设,银行卡里的钱不会流出来”。解晓巍又乱又累,不敢花。很多时候,他站在办公室里,看着潍坊市,对合伙人说:“真的不可能。先解散人员,保留营业执照。哥们先工作两年,然后回来搞农业。”


在一无所获的日子里,他们没有闲着。2022年,“叶菜侠”做了三件事。首先,集装箱植物厂的第一台原型下线;二是开发DFT自动水养系统;三是推出种植浮板产品。自2023年以来,他们收到了河北保定的植物厂项目,这已经成为DFT自动植物厂的第一个案例。


他们的植物工厂项目去了泰国、日本、韩国和加勒比海的阿鲁巴岛。迪拜富豪还将其用作城市商业街区建筑的容器。作为他汗流浃背的宝马马桶,他们在里面种草。“SUV在前面开着,宝马在后面拖着。”


叶菜侠登陆加拿大全自动植物工厂项目。采访小组提供图片。


解晓巍现在感到自信。首先,他得到了钱。第二,“我们是山东公司,山东在重工建设和生产方面非常强大。”他们在8天内完成了比赛的集装箱植物工厂。“有一个非常完善的工业体系来支持你,从焊接到金属型材加工,到运输,再到金属型材的表面处理。”这种工业体系对植物工厂的工业化尤为重要。


9月24日,他通过电话告诉我们,“叶菜侠”所在的山东省潍坊市农业综合区,将植物厂、数字农业、现代农业设备等领域的企业聚集在一起,形成现代设施农业集聚区。与往常相反,他的语气很慢,甚至说了四次“但做好事,不要问未来”。


“墨泉”把所有的收入都投入到研究中。他们正在研究对中草药育苗和其他质量要求较高的作物。中草药很难育苗。“它很慢,特别慢”。从育苗到移植到田间,三五月份做几次迭代验证,一年半就没了。


为了育苗基质,他们尝试了五六家椰壳纤维供应商,混合珍珠岩,加入黄麻纤维。他们不得不以不同的比例尝试三四次。难的不是一次又一次的尝试,而是尝试后的等待。等待一棵幼苗长出三五个月,不是吗?再来。


如果不做科研,“墨泉”可以盈利,但科研是为了未来。秦楚汉坚定了从事农业的准确性:“无论金融世界发生什么,技术世界发生什么,人们总是要吃饭。”


8月初,秦楚汉在办公室插了玫瑰苗。起初,他们像枯木一样枯萎。他们认为他们已经死了。几天后,枯木散落出绿芽,然后蓬勃生长,现在已经满了。


秦楚汉认为,农业和农作物一样安静而漫长。此时此刻耕种,未来的结果。“你所有的努力都是为它破土的那一刻做准备。”


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