多多农研科技大赛办到第五届：草莓植物工厂如何算平成本账

草莓什么时候熟，往后未必再由天时地利说了算。这一届“多多农研”瞄着的，就是让人一年四季都能吃上新鲜草莓。

上海奉贤今年冒出了几座“植物工厂”。种植舱体密闭，不见阳光，也没有四季——里面用LED光顶替阳光，基质顶替土壤，空调和传感器盯着温湿度，作物待在最适合的环境里长，季节和产地都拦不住。

植物工厂属于设施农业里的高阶形态，“多多农研科技大赛”则是这几年设施农业领域冒出来的一项新赛事。六年下来，比赛场地一路升级：云南高原温室、崇明集装箱，再到上海奉贤的植物工厂；参赛队伍和人数也在涨，刚收官的第五届共引来全球46支团队、超300名国内外青年人才，人数为历届最多。

大赛的技术难度和考查维度也在往上加。到了最新一届，参赛团队得围着种植能耗、成本，作物的品质、品种，以及植物工厂的设计、落地这些综合痛点联合攻关。

综合植物工厂设计与建造、种植成果、成本与能耗等表现，中国农业大学组建的赛博农人团队蝉联一等奖，浙江企业塔金麦牵头的拟生态团队拿到二等奖，上海交通大学领衔的莓立方团队获三等奖，上海企业欧普照明主导的欧普智莓团队收获优胜奖。

办这场比赛，不是为了讲一个植物工厂种草莓的漂亮故事，而是把农业科研从论文里拉出来，拉到真实生产上，落到民生福祉的改善上。

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把天时地利拆成参数，为草莓造一个“人工四季”？

现阶段为什么需要植物工厂？

先看农作物种植眼下绕不开的难题。大赛评委、中国农业大学水利与土木工程学院教授贺冬仙把传统露天或温室种草莓的难点归为三条——夏秋断档、病害与连作、种源依赖。

单是断档这一条，要考虑的事就不少。草莓传统种植有明确的季节窗口，夏秋两季正是露天与温室种植的“断档期”。本届大赛特意把种植周期横跨夏秋，对准的就是这段行业空窗：国产鲜草莓基本没货，只能靠反季节产区调运和冷链补位，价格高，损耗也大。

在植物工厂里培育草莓，难度不小。跟叶菜比，草莓要经历营养生长与生殖生长，还要持续开花挂果，光配方、温湿度、水肥、通风，样样都有精细要求。

这些种植难点，最后都会落到成本上，能耗成本尤其如此。莓立方团队队员吕兆晨说得很直白：“如果能耗问题得不到破解，植物工厂草莓很难走进普通消费者的购物篮。”贺冬仙提出的商业化进程三档门槛被业内反复引用：每平方米年产5公斤算合格，8公斤才收支平衡，12公斤才真正盈利。

这届最省电的是欧普智莓团队。他们用水冷灯具把热量直接带走，再用高压直流供电省下5–6个点，能耗在四队中最低。归结起来，他们发挥的是照明领域的技术优势，靠直流供电的智能集电集控系统和灯具设计把能源利用效率提上去。

莓立方团队队员对风机、空调、除湿机等设备都采用独立开关控制，单一设备能精准启停，尽量不浪费能源；系统还会依据植物工厂内实时温湿度，提前15分钟预测未来温湿走势，提前5分钟做出设备调节决策。靠这套制冷方案，团队空调能耗占总能耗比重不足20%，其他队伍这一比重都在30%左右。

最终拿下一等奖的赛博农人团队，赢的地方在于：不只是把电费压下来，而是让每一度电产出更多、品质更好的草莓，他们的成本账才算得平。

这支团队连续参加了五届多多农研科技大赛，成员全是科班出身的硕博生。最棘手的问题是没人亲手种过草莓，只能把专家经验、文献和历史数据做成知识图谱。从“元老”到队长陈民慧，所有成员靠数次参赛攒下经验，形成了一支长期研究梯队。

他们想向外传递“与植物对话”的种植理念。落到植物工厂里，就是环境控制的底层运行逻辑——不该先人为设定一套参数强求植物适应，而应尽量根据植物反馈去调整环境。这跟“衣服迁就人而非人迁就衣服”是一个道理。

几届参赛迭代下来，赛博农人团队把这套理念融进了智能模型、图像采集和远程监控等技术手法。但植物工厂作业并不意味着可以脱离真实的人，进入真实生产环节后尤其如此：摘掉老化的叶片、与现场作业的工人交流，技术和算法都替代不了。技术越进步，越需要人的智慧，越要发挥人的主观能动性。

赛博农人团队继续沿用了前几届比赛用过的冷凝水回收技术，植物蒸腾作用产生的水汽经空调除湿收集起来，循环利用。统计显示，团队在最终种植的165天里实际用水量为7.8立方米，远低于其他队伍；冷凝水回收量超2.45万升，回收率高达75.7%，植物工厂的运营成本因此降了不少。

植物工厂控制系统实时监测，各项目标环境数据一目了然

几支决赛队伍的做法都说明一点：植物工厂不是把设备装进集装箱就完事，远程控制、后续运维、现场管理，每一环都得跟上，系统才算真正完成交付。

拟生态团队的表现很能说明问题。他们是唯一放弃基质栽培、改用浅液流栽培的队伍。团队用自主研发的浅液流栽培专用槽和种植设备，把植物工厂的空间利用率大幅提了上去，种植植株数量在4支队伍里排第一。

过去草莓种在土里，拟生态团队想改用水做载体，在水体里加入有益菌，让系统内部完成有机酸分解。团队成员何朝辉把拟生态团队称为“科研浙江队”和“产业实战派”的结合，成员覆盖育种、园艺、植保和国际商业落地等多个领域。他们想交出的不只是一批草莓，而是一套能被复制、被交付的生产系统。

草莓供应高度依赖产地、季节和运输条件，人们却希望任何季节、任何地方都能吃到它，植物工厂的意义就出现在这道缝隙里。它不为替代大棚，也不为验证技术，而是要形成一套可复制的生产能力。

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电费、品质、产量，这三样怎么平衡，植物工厂的账最后由谁来付？

打进决赛的队伍都试过用技术压成本。种了将近半年，方案证明能落地，可商业化上还有几道坎绕不过去。

植物工厂到底谁需要？这个市场撑得起足够大的需求吗？

眼下的账算得很明白：光伏储电的抵消不算进去，电费摊到每斤草莓上，比普通种植多出大约10元。普通消费场景因此很难接受植物工厂的产品。何朝辉等一批参赛人员起初并不看好它的商业化前景。技术的前沿性常能换来投资人一时的关注，可长线投入终究要有稳定的市场需求，这一点此前已经反复被验证。

普通消费场景暂时消化不了这样的成本，一些不太被注意的市场反倒露出希望。需求目前集中在三类地方：国内一线城市，海外干旱地区，以及蔬菜自给率低的国家。

参赛团队谈需求市场时，划分依据多是地理条件的短板，而非行业：光照、土地或交通哪一项不利于蔬果供应，哪里就可能是植物工厂模式落地的市场。

杭州市农科院草莓研究团队负责人余红说得很直接：“同样的产量，与其在冬天扎堆上市，不如把产量挪到溢价可以更高的夏秋。”

这话背后是产业现实：露天和大棚草莓的产季集中在12月到次年4月，其余时间基本种不了，因为草莓必须经过夜温低于12度的花芽分化。传统种植的空档期，消费者或许愿意为植物工厂的草莓多付钱；一到草莓季，它拼不过大棚，也拼不过露地。

莓立方团队据此画出了客户画像：夏秋断档期直供高端烘焙、精品超市和星级酒店。这三类客户对价格不敏感，对稳定供货和果形一致性却要求极高，恰好对上植物工厂的长处。

种植架每层都有独立风扇，在内部构建高效的空气循环系统

边疆高寒地区则是另一类场景，植物工厂在那里大有用处。

上一届参赛团队就另辟蹊径，把植物工厂推上了青藏高原。第四届多多农研科技大赛优胜奖获得者、墨泉团队队长秦楚汉说：“当同行们在解决技术‘从有到优’的问题时，我们在高原解决‘从无到有’的问题。”

莓立方团队队员吕兆晨认为，西藏等偏远地区风能光能充足，电费成本低，植物工厂建到那里，还能解决高寒地区吃不上鲜食蔬果的难题。

农业出海是另一种可能：设备、工厂、技术和服务，都能当成“商品”卖出去。

拟生态团队已经把植物工厂方案卖了出去。队员何朝辉去过新加坡和中东，他发现那些地方植物工厂商业化的核心要素不是价格，稳定产出才是难题。

工人操作轨道式采摘车，在可移动种植架间穿行，高位草莓采摘起来很方便

他们开发的浅液流方案已在新西兰、卡塔尔、新加坡落地示范基地。三个选点各有代表性：卡塔尔、新加坡常年高温、耕地极少，叶菜高度依赖进口；新西兰是高端农业国，愿意为技术付费。

中东和北非一带淡水紧缺，植物工厂的耗水量仅为传统农业的2%～5%，在那些地方是实打实的刚需。露天环境温度太高，草莓根本种不成。拟生态团队去年已经把一套草莓种植集装箱系统卖到了卡塔尔，成交价7万美元。

何朝辉在大赛上提到，拟生态团队在CAC国际农化展上接触了不少海外客户。对他们来说，植物工厂是一套本地化生产高品质水果的解决方案，不是试验展示品。

到了多多农研的比赛现场，各团队讨论的焦点变成了成本、电费，以及这套模式在市场上能不能跑通。植物工厂也就此走出理想化的叙事：决定它前景的不是参数表，而是能否在电费、品质和产量之间取得平衡，并给出可量产的种植方案。

03

多多农研科技大赛的价值是什么？

这场赛事在业内颇受关注，输赢之外还有不少积极信号：农业研发的成本被摆到台面上算，国产方案得到真正验证，技术流到了最缺菜的地方，一批年轻人留在了农业里。

农业科技赛事最容易变成参数比赛：光照效率多高、算法多准。

但这届赛事把重心放在了种出来的东西卖给谁、卖什么价、电费又该怎么分担上。这一转向的意义超过任何单项技术突破，因为它关系到这项技术最终能走多远，以及对生产和生活能带来多少实际帮助。

这一届大赛对参赛团队提了硬要求：草莓品种得用国产的，软硬件也得是国产的，同时方案要成本可控、能复制。

现实里的坎儿摆在那儿。贺冬仙透露，四季草莓的品种权握在外国人手中，一季草莓则由日本植物工厂种得更占上风。国内并非缺好品种，问题出在适配性差别太大——“粉玉”在温室和人工光工厂里都稳得住，早熟品种“越王”这回进了植物工厂，优势却没显出来。过去这个环节基本是进口方案说了算，一套进口系统往往动辄以欧元计价。

再看各队的成绩：拟生态团队用浅液流栽培，40天就把头茬草莓种了出来；欧普智莓团队靠水冷灯具加高压直流供电，能耗在四队里压得最低；莓立方团队把空调能耗占比控制到20%以内。这些数字不是论文中算出来的效率，而是170天真实运行跑出来的。对行业而言，国产方案的采购风险溢价已开始往下走。

这场大赛真正的价值，是让“农业能不能被工业化地重做一遍”有了可核验、可比较、可复制的公开答案。农业的问题它没有全部解决，但更多可能性被摆了出来，也聚拢了更多创新人才——这已是企业能给出的、相当稀缺的一种贡献。

由植物工厂牵出的讨论——技术到底能把农业效率推到哪一步——才刚开始。它能不能成为一门稳当的生意、给农业带来更多正面影响，草莓只是一个回答者，一个个被攻克的农作物都会交出各自的答案，最后拼成一张完整的图。