在杭州用植物工厂种草莓的博士后，和团队拿下无人温室种植的世界冠军，他种的草莓在迪拜卖到30元一颗
北京时间1月18日0点，杭州四维生态种植预研部门的负责人刘威在荷兰发了一条朋友圈：“恭喜团队获得第四届国际无人温室挑战赛第一阶段在线挑战赛和第二阶段实际种植赛的‘双料冠军’，我们是世界冠军！”
国际无人温室挑战赛，由农业学科排名世界第一的荷兰瓦格宁根大学主办，冠军队伍被称为全球无人自主管理温室种植的“最强大脑”。
这条时隔半年才更新的朋友圈，刘威送给了他所在的队伍：浙江大学生物系统工程与食品科学学院“IDEAS”团队。
刘威（右二）和“IDEAS”团队指导老师林涛捧起了冠军奖杯。 受访者供图
挑战5小时识别100只害虫
回国后的刘威第一时间和我们分享了这次经历。
第四届国际无人自主管理温室种植挑战赛，旨在集结全球农业AI领域的佼佼者。大赛集结了24个国家的23支队伍，涵盖了全球230余位来自农业工程、计算机科学、控制科学与工程和园艺学等领域的专业人士，包括哈佛、MIT、苏黎世联邦理工学院等高校，以及业界领先的瑞克斯旺、Ridder集团等在内。
比赛分为两个阶段。第一阶段在线挑战赛，要求参赛团队按任务要求提交数据模型，在线模拟种植。
其中一项任务是用机器视觉代替人眼，挑战队伍需要通过分析不同品种、不同生长阶段的番茄俯视图，建立一个模型同时提取番茄的株高、鲜重、叶面积、红果数等参数。
“IDEAS”团队创新性地提出了“遮挡指数”概念，通过综合评估冠层结构和果实成熟度，让未成熟以及被遮挡的果实也能被精准识别。
另一项任务涉及到病虫害防治，需要刘威他们在一张仅12×10cm尺寸的黄色黏虫板上，五小时内，基于机器视觉算法，精准识别肉眼难以识别的100余只虫子。
第一阶段挑战赛，每个队的成绩会及时更新在“挑战榜”上。在这张榜单上，“IDEAS”团队始终位居前列，最终以综合排名位列第一的成绩夺得冠军，顺利进入第二阶段比赛。
种番茄利润水平是第二名两倍
第二阶段实际种植赛，共有5个团队参加。今年主办方给了每个团队同样的温室和设备，3个月时间，大家一起远程种植矮生番茄。
比赛结果，看的是净利润，涉及作物的产量、品质、能源消耗等各个指数。参赛队伍要做的，就是借助算法，以最小资源和人力投入，轻松实现大规模高质量的农产品生产。
在这个环节，刘威他们从一开始就采用高密度种植的策略，将每盆番茄的电费等资源消耗成本降低。通过精准控制温度、光照、二氧化碳、供水等变量，从一开始就遥遥领先。
最终，他们的利润水平是第二名的两倍，第三名的2.6倍。
“第一阶段挑战赛上，我们拿了冠军，进入决赛的各队伍之间差距不大。第二阶段，我们以利润是第二名两倍的绝对优势获得冠军，这让参赛的各个团队心服口服。”刘威说。
不同于其他参赛队伍的“校企联动”模式，“IDEAS”团队实打实是浙大“土生土长”的队伍。团队成员都来自浙江大学生物系统工程与食品科学学院数智农业系统分析实验室。
IDEAS是Intelligence Driven and Enabled Agricultural Systems的缩写，翻译过来是“智能驱动和赋能的农业系统”。
团队指导教师林涛研究员专注研究农业人工智能，而成员夏福霖、刘威、傅荣美、马洵轶、邬炎栩充分发挥各自在农业工程、计算机视觉、人工智能、园艺学等学科的交叉优势，团结协作、解决问题。
博士后在植物工厂里种草莓
刘威是南京农业大学的博士、浙江大学的博士后，目前在杭州滨江区的四维生态研究智慧农业，是种植预研部门的负责人和首席营养液专家。他的微信头像，是一串草莓，他的主要研究对象，也是草莓。
摄影 陈中秋
之前，刘威带我们爬上滨江长河的一幢办公用房的顶楼。打开门，科技感扑面而来。一排排草莓仿佛住进了小高层，分5层垂直排列，在营养液里茁壮生长。它们的光，来自植物LED灯。
摄影 陈中秋
刘威介绍，这是室内垂直种植技术，可以种植不同的品种，比如眼前的草莓工厂，就有好几个草莓品种。不同作物也能放在一起，在其他植物工厂，辣椒的邻居可以是番茄，也可以是金线莲、人参甚至铁皮石斛。
植物工厂是100%的数字化农业，里面的光谱、光强、光照时间、温度、湿度、二氧化碳浓度、营养液成分都由计算机精准控制，最大的特点是没有土壤，用的是营养液。
摄影 陈中秋
进了植物工厂，从此作物与春夏秋冬无关，甚至日夜颠倒。比如，草莓是冬季水果，一年一季，却在植物工厂里一年四季一茬接一茬地成熟。
从本科到研究生、博士、博士后，刘威一路都在从事农业，研究生期间也曾下过田、插过秧。那个时候，面对土地，面对多变的气候，他在心里种下了发展智慧农业的种子。研究生阶段，他专攻植物营养学，毕业后开始接触植物工厂。
2018年，刘威在四维生态的植物工厂里种生菜，一开始效果并不好，有的叶子烧心，有的味道发苦，通过筛选品种和调配营养液，他花半年时间建立了一套生菜的种植方法。从此，植物工厂一年可以收获26茬生菜，而种在田里，只有4茬。
从生菜到果菜、香料、花卉，植物工厂里的作物越来越丰富，目前已经超过100个。
四维生态数智植物工厂里的菠菜幼苗 摄影 陈中秋
作为一名农业专家，刘威的目标是将智慧农业推向一线。“老一辈退了，年轻人都不想去种地，未来的农业，势必要靠科技来推动。植物工厂要如何降本增效，赋能传统农业，让农民也能用得起，这是我们要做的。”
一颗草莓卖到30元
四维生态的创始人是华桂潮，1985届浙江大学电机系校友。他更为人熟知的身份是英飞特（杭州）公司董事长。
2018年，他敏锐地看到智慧农业的前景，创办四维生态科技有限公司。他预测，10年以后，植物工厂的成本会低于传统的温室大棚，全球相当高比例的消费者会频繁食用植物工厂生产的蔬菜瓜果，就像现在大家食用温室大棚的蔬菜瓜果一样普及。
这两年，四维生态用草莓打头阵，走出国门，除了出口新加坡、马来西亚、印度尼西亚等国家，最近还登陆了中东的Waitrose、Spinneys等各大顶级商超。
图片来源：四维生态公众号
在迪拜，他们一盒250克的AiBerry草莓售价为100-160迪拉姆，换算成人民币是200-320元，平均每颗草莓卖30元。
摄影 陈中秋
在国内，目前，这款草莓可以在四维的官网上购买，也可以在杭州、上海的杭州大厦、Olé精品店、盒马黑标店、citysuper等地方买到。接下来，四维生态还将在全国做植物工厂的体验店，同步提供销售。
越来越多的产品正在“扬帆出海”。华桂潮表示，国家高度重视粮食安全、农业强国、科技强农，各级政府大力扶植高效高质量设施农业，未来，我国植物工厂的性价比会比世界上任何其它国家更加有竞争力。
