当一个码农开始在集装箱里种菜

集装箱里的农场

科幻电影中，人类迁徙到星球的暗面。在那真空、不见天日且没有任何水分的环境下，为了生存，人类依然要种菜。这似乎有悖于前人上千年的经验：要让一棵植物生长，必要光、温、气、水、肥五种条件。

现在，科幻正照进现实。在秦楚汉团队设计的集装箱里，代替自然的一年四季、风云流转，人造的「植物工厂」已经可以赋予上述的一切。

人类说，要有光，于是装上了LED灯，光线会模仿昼夜；箱内温度由空调和环控系统自动调节，让植物感受「四季变化」；二氧化碳适时释放，它是植物光合作用的重要原料，用来促进植物的生长；水肥混合，在计算机的帮助下自动灌溉，给植物补充营养。

集装箱里像实验室，又像一个被拉宽的鱼雷舱，但就是不像一块菜田——近40立方米的空间里，各种管线和仪器接在一起，四面白墙，反射着白光。靠门有一条狭窄的站立通道，其余空间摆满了金属色的多层种植架，种植架由至少4组半径约30厘米的轮滑组连接带动，形似旋转的置物架，每一层密密有孔洞，填上椰糠，等待播种。

根据赛事要求，参赛团队统一种植「优雅」生菜。这种生菜，在国外的植物工厂中比较常见，长势强、产量高，株型美观、口感脆甜，标准化的种植也让市场需求量增大，现在，它是汉堡、三明治配菜和火锅涮菜中的主力。秦楚汉团队在之前播下一部分种子，现已抽了好高的芽。再过20天左右就可以收获了，秦楚汉说，这比传统农业快了至少20天。

除了播种和收获，人类无需进入这座「工厂」，计算机会做好蔬菜的保姆。

所以，沾满泥的手，肥料或农药的刺鼻味道，飞舞乱爬的蝇虫，菜田里常见的种种，这里都是没有的。秦楚汉保证，这是一个高洁净标准的车间，不论长出什么东西，摘下来就能吃。

在「2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届多多农研科技大赛」决赛现场，类似的集装箱还有5个。全部是螺丝壳里造「工厂」，在普通卧室大小的集装箱里，想方设法人造出光、温、气、水、肥的条件。每座「工厂」也是一个展示台，在决赛开幕的头几天，随评委们参观、评分。再过几天，「工厂」就要被封闭了，禁止人员进出。

年底之前，决赛结果会公布，从产量、品质和成本等方面，考核每支队伍的种植成果。

在专业的农学研究中，「植物工厂」隶属于一个更书面化的别称，「垂直农业」。因此，本次大赛也叫「垂直农业挑战赛」。主办方希望，通过比赛，推动垂直农业的设计与应用。

那么，人们为什么越来越关注垂直农业？

垂直农业，最早由美国哥伦比亚大学教授迪克逊·德斯帕米尔提出，他希望在由玻璃和钢筋组成的、光线充足的建筑物里，生产人类所需的食物，破解农业生产受资源制约的难题。

这样的愿景在部分国家已经实现。近几年，在国土面积、农业资源有限的以色列，超市、餐馆和购物中心里，到处可见垂直农场装置。蔬菜在容器中生长、成熟，供顾客选购。

早在2012年，位于新加坡林厝港的天鲜农场就已经成立，那是新加坡最早采用垂直种植技术培养蔬菜的农场之一。后续，城市里的垂直农场越来越多，新加坡得以在725平方千米的国土面积内，提高作物产量、降低进口依赖。

据统计，中国人每年消费蔬菜量超300公斤。如何让14亿人实现蔬菜自给自足，吃得好、吃得健康，是中国农业长期的研究命题。

在「工厂」里种植植物，让计算机掌握生产，今后规模化量产，或许是个答案。

秦楚汉告诉我们，团队参赛设计的「工厂」，最多可以同时种植1380株「优雅」生菜。30天左右为一次收获周期，全年能不间断生产。「在相似的占地面积中，集装箱内可年产的『优雅』生菜，是传统农业的40至60倍」 。

假设有一家三口，每人每天炒一颗生菜吃——在这个卧室大小的「工厂」中，一个月种出的生菜，可供这个家庭连吃一年半。

从0到1

决赛有6支队伍，几十位参赛选手，大多围绕着两个关键词：「90后」、「非农学科班生」。

有人的老本行是音乐教育，有人摆弄机械出身，有人在校时学的是生物环境与能源工程……一群以前从未躬身于田地的年轻人，为什么选择跨行研究「植物工厂」？他们希望创造什么？

32岁的秦楚汉也一度是农业的「门外汉」。

十几岁时，他到加拿大留学，本科头两年学的是经济学，但很快对「太理论化的世界」丧失兴趣。大三，他转系学习计算机科学，用两年的时间念完四年课程。毕业时，大多数同系的同学流向了微软、谷歌等大型互联网公司。他则加入了一个科技创业团队，研发智能自行车。

秦楚汉想得很清楚，他性格自由，想法多，不适合去架构复杂的大公司。

2016年左右，他发现，周围不少人购买了「家庭版植物工厂」，用一台小机器在家里种东西。出于好奇心，他也去买了一台，拆开研究，结构不算复杂，就决定自己动手做一个。

他从建材市场买了木头，锯成条状，和超市买的塑料储物箱拼搭起来，得到一个基础的框架。而后用纸壳子包边，上方架植物灯，下方注营养水。这样就造出了一个最简易的「植物工厂」。

靠这个初代「工厂」，他种出了小番茄。虽然吃起来不够甜，但水分多、生长快，「两周就长了大几十厘米。」

好玩儿、有发展潜力——在当时的加拿大，「植物工厂」也是个时兴玩意儿。秦楚汉想把它做得更好。2017年，秦楚汉辞职，成立了自己的公司，定位是「用科技去改变种植」。

从码农变菜农，完全是「从0到1」的探索。刚开始，他上网跟着视频学设计。各类植物需要什么样的生长条件？他也不知道。能买到的科普书籍，只会告诉你在大自然中植物如何生长。一旦把植物移到室内、设备内，所有的知识都乱套了，「温度高一度、低一度，可能带来完全不一样的种植结果」。

与设计无人机、机器人不同，智能化的植物工厂没有标准答案。「植物是生命。」秦楚汉说，「生命的成长是一系列复杂的反应，很多时候，它不一定贴合你的预想。」没有办法，只有反反复复地试种。今天长蔫儿了，明天结酸果子了，种过的歪瓜裂枣多了，丰收也就快到了。

2018年，秦楚汉团队制作出了第一台家用「植物工厂」。比起两年前他自组的简易「工厂」，这台设备已智能化，操作者只需要播种、每周换一次水，就可以等待收获。

随后的几年里，团队又陆续研发出大型的商用「植物工厂」，供应给食品公司、餐饮和超市。可种植的作物也增加到了十多种，包括水果、中药材、芽苗菜等等。

公司刚成立时，只有秦楚汉一个人，后来最多时招来了20多人。以中国留学生为主，都是和他一样年轻的人，有学AI的、商科的，专业五花八门。他刻意招揽来多元背景的人，因为「植物工厂」本就是一个跨学科的产物，团队成员们从各行各业来，把技术和视角也从各行各业带来。

有位同事是钢琴博士，是「断眉哥」（美国「90后歌手」查理·普斯）的学弟。创业初期，他帮着团队一块儿做农业种植声学研究，给植物放莫扎特的音乐，或者干脆放一些纯粹的声波，刺激它长得更好。他同时也是一名有执照的飞行员，熟悉飞机，懂机械。参与设计「植物工厂」的零件时，「那完全是降维打击」。

秦楚汉上过的两年经济学也发挥了作用。他敏锐地察觉到，中国国内市场，也需要「植物工厂」。

中国有大量食材依赖海外进口。比方说，做冰淇淋要用的香草，85%来自肯尼亚、马达加斯加等非洲国家；做果茶要用的柠檬片，大多数产自印度；甚至连国内牛羊吃的干牧草，也需要每年进口5000万吨……「在自然条件下，国内的气候没法种植很多作物。」

那是2022年前后，国内认真做「植物工厂」的公司少得可怜，「两只手就可以数过来」。秦楚汉很有信心，未来是一片蓝海。他将团队与技术全部打包带回中国，转战国内市场。

寻找志同道合的友军

探索国内市场，开局并不算顺利。

推广产品时，秦楚汉常遇到质疑，「菜要长在泥土里，种菜要取天地之精华。种在机器里的菜，能好吃吗？能有营养吗？」有些客户会因此拒绝尝试。

高价是另一个难点。在加拿大，他们的家用「植物工厂」售价1700美金，主要卖给那些愿意尝试新科技的中产用户，比起生产日常食物，「更像一个大玩具。」

回中国后，他们的商用「植物工厂」向市场供应过豌豆尖，不按斤、按份卖，一份供三口之家单次食用的量，售价将近20块钱。尽管这个售价，和市场上有机蔬菜的售价差不多，但还是比一般蔬菜的售价高。彼时，城市的大部分消费者对有机蔬菜的接受度有限。

平均算下来，「植物工厂」产出的叶菜单斤售价，是传统种植模式的3倍以上。

而且秦楚汉观察到，中国消费者的饮食结构多元，需要的蔬菜种类更多，而市面上的「植物工厂」产出的农产品不但品种相对单一，占比也非常小，「可能1%都不到」。

秦楚汉一度感觉势单力孤，有点迷茫。

彼时，拼多多也已经着力加大农业科研领域的投入。在这个电商平台上，农产品订单量保持高速增长，2021年上半年，拼多多农（副）产品订单量同比增长431%。探索农业的高质量发展，对于拼多多而言，就像一组保持长久动力的蓄电池。

农业的高质量发展，需要从种子和种植技术这些源头环节抓起。于是，在连续的几届「多多农研科技大赛」上，各路科技团队汇合，秦楚汉们也找到了志同道合的「友军」。

高质量发展还要以应用推广为导向，不能不计代价地投入。比如这届大赛决赛就规定，必须兼顾科技的可复制推广性。硬件设备、软件系统、自动化系统、安装运输费用的总计上限为40万元。

为改造集装箱，秦楚汉团队花费了22万元，还要计算后期的运行的成本。如何降本增效，成了本次大赛的比拼重点。

秦楚汉团队在集装箱里嵌入的巨大齿轮和链条，可以让种植架们旋转起来，每15分钟一个轮回。这样，每一层种植架可共享一套光照、灌溉系统，也可避免局部温度过高，降低散热的成本。

秦楚汉估算，依靠旋转设施，「工厂」的灯具、传感器数量大大减少，建造期就可有10%至15%的成本节省。后期运营成本的减少，则还需观察数据。

其他队伍也有巧思：改善通风、设计遮光、冷凝水回收……反正是铆足了劲节省能源，少一度用电，就低几毛钱成本。

别小看这几毛钱，对于农民的土地而言，一斤蔬菜的利润可能也只有几毛钱。技术一旦推广开来，处处节省一点小钱，就能让农场用上高科技设备，多赚一些钱，也可以让消费者省一些钱。

这次的比赛，6支队伍大致能分为两派。其中4支是学院派，基本来自高校或研究机构，有的队伍全员博士。按过去的比赛经验，学院派的赛事成果有不少被写入论文，甚至申请专利。

而包括秦楚汉的队伍在内，共有2支是产业派，他们已经过多年摸索，将「植物工厂」技术真正投入了市场。

解晓巍是另一支产业派队伍的队长，他原本是音乐老师，加入这行，也是因为一系列机缘巧合。他成立公司四年，旗下的「植物工厂」方案及产品已远销日本、韩国、泰国、荷兰等国。

解晓巍说，报名这次比赛之前，公司内部还特意举行了一轮投票，11人赞成，1人反对，按照少数服从多数的原则，他们决定参加比赛，用比赛来检验队伍，也看看自己的真实水平。

产业派的队伍们讨论了一种设想。未来，集装箱式的「植物工厂」或者不止步于生产蔬菜，它还可以成为一个商业场景。比方说，把「植物工厂」安在城市CBD、写字楼下，箱子一侧种植蔬菜，一侧售卖咖啡、轻食——让消费者看见食材的来源。或许，它也能成为一个新的打卡地。

秦楚汉喜欢这样的讨论氛围。相较于其他智能硬件，「植物工厂」的研发太冷清了，且纯科研的多，商业化的少。许多时候，各团队闭门造车，「只有这样的比赛，才能把分散在全国各地的同行聚在一起，相互学习」。

生命没有标准答案

这是拼多多第四次牵头举办农研大赛。

2020年、2021年，连续两届「多多农研科技大赛」在云南高原温室的环境下举办，比拼AI种草莓、樱桃番茄。第三届比赛则把场地转移到集装箱内的植物工厂，但所用硬件设备是统一发放的，主要考核的是参赛队伍们的软件设计和智慧种植能力。

今年举行的第四届比赛，开放度最高，竞争也更激烈，参赛队伍们需自主设计所有硬件、软件。最终，产量高、品质好、花费少的团队获得胜利。

近年来，从农产品起家的拼多多不仅深入全国大部分农业主产区，助力农产品上行，还持续对农业科创加大投入，通过举办各种类型的农业赛事，逐渐聚集起一大批做数字农业、智慧农业的团队和人才。如果说农业是拼多多的长期战略，那么这些人才和实验，就是前哨，是未来可以燎原的星星之火。

民以食为天，但传统农业更多的还是「看天吃饭」，小而散的非标准化种植，农产品进城波折，都在让农村和城市的发展速度拉开距离。大家都等待着用科技的力量，实现一次农业上的变革。所以秦楚汉的参赛宣言，也向之前多年的农业境遇发起了挑战：「让人类不再看天吃饭」 。

宣言前面是漫长的路。

国家智慧植物工厂联盟主席杨其长说过，到2020年底，中国大概有各类规模的「植物工厂」超过220座。同样在2020年，日本设施园艺协会（东京都中央区）宣布，全日本共有386座「植物工厂」。大约十年前，日本境内的「植物工厂」数量就已接近200座。

理想不近，但也不算远。中国工程院院士赵春江表示，「植物工厂」不仅能够提升农业生产的效率和品质，还使得农业生产在戈壁、沙漠、偏远岛屿以及耕地较少的城市空间也成为可能。按照本次赛事评委们的评价，智慧农业、垂直农业在国内的应用虽未成熟，但阶段性的成果已十分显著。

为什么要搞前沿农业？为什么要用高科技种菜？「这是一份有意思的工作。」「想让绿叶菜在任何环境下都能365天生产。」参赛选手们往往给出这样的回答。这是一群诚恳、务实的人，符合理工科生的气质，话短、直接。

很不经意间，他们会流露出对植物本身的喜爱和关怀。

「叶菜比人耐冷，要给它吹空调，保持在20℃上下。」

「植物需要呼吸，需要氧气，但最重要的是为它保持二氧化碳的浓度。」

「不能突然开灯，植物像人一样，会有应激反应。要慢慢调整光线，让它适应。」

……

其实，秦楚汉从小就喜欢种花花草草。他在阳台上种过大蒜、辣椒、草莓、黄瓜、发财树，还有想不到的千奇百怪的植物。创业做「植物工厂」后，他在办公室开了两间植物房，种玫瑰、向日葵、藏红花等等，房里一年四季都有花香。

他把植物当成朋友，感受它们的呼吸，一点点细微的成长。秦楚汉感觉，种植和科技一样，能展现奇妙的变化，而植物带给人的视觉转变更快速：一盆花，在睡觉前是一个样子，第二天醒来时，它就成了另一个样子，抽芽、长高、甚至可能开了花。

在参赛者解晓巍眼里，做农业有一种获得感，身心都很愉悦。「如果音乐是时间的艺术，美术是空间的艺术，那么，农业是生命的艺术、基因的艺术。」作物每天都在展示和表达自己，这是一种生命的力量。

和植物旺盛的生命力相比，这些年轻人从事着农业，走进更广袤的田地，也感受到了农民、农业、农村不一样的生命力。秦楚汉看到，农村的大院里，锄头永远摆放在最显眼的位置；农田里，施肥打药的，总是中老年人，上百亩地，光是走上一趟，就要几个小时；印象最深的是，见到的每一位老农的腰都是弯的。农民们普遍腰不好。而就是这样一群人，养活了中国14亿人。

生命没有标准答案，生命应该包含更多可能——植物可以寄托于土壤，也可以生长在集装箱里；乡村田间老人的腰，也不应该总是弯的。秦楚汉总在想，他和团队创造一点点的技术突破，可以解放几十双、上百双、上千双手。

未来的田间或许由机械操持，而农民们可以在树荫下乘凉、喝茶、打盹儿、唱山歌……

国内市场上已投入使用的集装箱式「植物工厂」

亲爱的读者们，不星标《人物》公众号，不仅会收不到我们的最新推送，还会看不到我们精心挑选的封面大图！星标《人物》，不错过每一个精彩故事。希望我们像以前一样，日日相伴。