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4年前從荷蘭瓦赫寧根大學(xué)回國，郝亦成直接到了張家口的一個山溝里做樹莓種植園，女朋友休年假從2000公里外的城市趕過來看他，也陪著他一起搭棚子、澆水。

團隊最窮的時候，連給車加油的錢都沒有。

從零開始，他和團隊在這個不適合做農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地方搭建了一整套基于AI的溫室硬件和無人種植系統(tǒng)，為自己心目中“復(fù)制農(nóng)業(yè)”技術(shù)的成熟奠定了基礎(chǔ)。

鈦媒體影像《在線》第110期在2020年夏天在張家口實地探訪了這個“神奇”的種植園。

農(nóng)業(yè)勞動力斷層，他想到了“無人種植”

2020年7月31日，張家口市萬全區(qū)李杏莊村，郝亦成團隊的溫室樹莓基地。這是中國北方特有的大棚，中國40%的設(shè)施蔬菜是由這種棚體貢獻。

郝亦成團隊的溫室樹莓基地位于張家口市萬全區(qū)李杏莊村，距離張家口市區(qū)半小時車程。

基地2019年7月開始建設(shè)，占地1300畝，投資8500萬，前期110畝12個大棚已投入使用。

樹莓別名“山拋子”，規(guī)模化種植難度高，目前已馴化且有商業(yè)價值的品種都來自國外。在歐美市場，樹莓有長期穩(wěn)定的銷量，目前在中國還比較稀少。

“我們年畝產(chǎn)可以到3000公斤。”郝亦成對鈦媒體《在線》介紹，樹莓市場價可以達到每公斤200～300元。

7月31日，郝亦成在樹莓溫室大棚。（攝影/孫林徽）

郝亦成是湖南人，29歲，本科畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、研究生畢業(yè)于荷蘭瓦赫寧根大學(xué)。

荷蘭是全球第二大農(nóng)業(yè)出口國、農(nóng)業(yè)最發(fā)達的國家之一；瓦赫寧根是全球農(nóng)業(yè)方向最頂尖的研究型大學(xué)。

留學(xué)期間，郝亦成曾在溫室巨頭普瑞瓦工作7個月，并在那里完成了畢業(yè)論文，2016年他放棄普瑞瓦的高薪工作回國，來到張家口創(chuàng)業(yè)做樹莓種植園。

然而，種樹莓、賣樹莓并不是他的目標，他的終極目標是通過“無人決策”實現(xiàn)“農(nóng)業(yè)復(fù)制”，變革中國農(nóng)業(yè)。

中國中小種植戶多以家庭為單位，他們沒有系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，技術(shù)水平也參差不齊，在生產(chǎn)中主要依靠經(jīng)驗做決策，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn) “看天吃飯”的局面。

“中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很大問題是人的問題。” 郝亦成對鈦媒體《在線》分析，比如一個農(nóng)民遇到減產(chǎn)，他自己很難采用技術(shù)手段解決，往往想到的辦法就是加肥料。

“實際上我們氮肥浪費率全世界第一，用肥超標很常見，我們不是肥料用得太少，而是用得不夠精細，這就是人的決策所帶來的困擾。”

郝亦成的解決路徑是“復(fù)制農(nóng)業(yè)”，他認為這樣才能實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)出，讓中小種植戶擺脫“看天吃飯”的局限“旱澇保收”。

中國幅員遼闊，不同地區(qū)地理、氣候環(huán)境差異巨大，要做到農(nóng)業(yè)的復(fù)制，先要實現(xiàn)標準化生產(chǎn)。

標準化生產(chǎn)，就必須排除生產(chǎn)決策中的人為因素，將人的決策權(quán)移交到AI手中，也就是實現(xiàn)“無人決策”，也叫“無人種植”。

7月31日，基地集裝箱休息室，參加采收和維保的農(nóng)民在開會，他們都來自附近村莊。

郝亦成認為，從農(nóng)業(yè)安全的角度，“無人種植”的“復(fù)制農(nóng)業(yè)”是農(nóng)業(yè)的未來。

據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2017年數(shù)據(jù)，我國一線農(nóng)業(yè)勞動力平均年齡 53 歲，其中 60 歲以上的勞動力占到了25%。

“這個事情很危險，農(nóng)業(yè)勞動力斷層，這些農(nóng)民的消失不會循序漸進，而是一瞬間就沒了，如何繼續(xù)滿足中國人日益增長的龐大需求，是個嚴峻問題。”

“農(nóng)業(yè)科技公司存在的意義，就是延緩農(nóng)業(yè)勞動力真空期的到來，或者說能夠迅速填補這種真空，依靠技術(shù)維持甚至提高產(chǎn)量和產(chǎn)能。”

郝亦成將所有的設(shè)想在李杏莊村這個溫室樹莓基地落地，采用了團隊自主研發(fā)的全套硬件（AI日光溫室）和AI決策系統(tǒng)（生產(chǎn)算法系統(tǒng)）。

7月31日，基地冷庫內(nèi)，采摘入庫的樹莓。

為什么選樹莓？因為樹莓是最難種植的經(jīng)濟作物之一，如果能夠攻克它的規(guī)模化種植復(fù)制，就可以將這項AI技術(shù)下探到更廣泛的作物上。

樹莓的種植難度體現(xiàn)在水肥管理和環(huán)境控制上：它根系淺，對水肥需求非常精確；夏季高溫高濕，要用大量手段對環(huán)境做干涉；冬季要進行反季生產(chǎn)。

樹莓貨架時間非常短，從采摘到進入冷庫再到貨架，整個周期大約7天，不然就會失去經(jīng)濟價值，這對全鏈的商業(yè)化也提出了高要求。

郝亦成介紹，樹莓售價高，選擇樹莓可以在一定程度上緩解前期科技投入帶來的影響：4個月從苗子到掛果，年畝產(chǎn)3000公斤、產(chǎn)值超過20萬人民幣。

決策都是機器做的，1個農(nóng)民可以管10個棚

大棚內(nèi)的核心電控模塊，左上角是獨立控制模塊，它可以組網(wǎng)和拓展，還可以手動控制。

控制模塊可以控制大棚里所有可以動的機構(gòu)：上下風(fēng)口、二氧化碳、除濕設(shè)備、水肥、高壓噴霧、LED燈、風(fēng)機等。

控制模塊設(shè)計圖。

這個模塊可以兼容多種通訊方式，部署靈活動高，不管是30米長的棚還是300米長的棚都可以部署，既可以單體部署，也可以通過組網(wǎng)實現(xiàn)全局管控。

郝亦成團隊自主研發(fā)的主動通風(fēng)式傳感器，它可以不受外界環(huán)境干擾進行采集，每秒鐘都有數(shù)據(jù)上傳。

這個傳感器是一個“迷你氣象站”，可以同時采集總輻射和光合有效輻射（植物可以使用的700～400納米波段部分的光），還集成了溫度濕度、二氧化碳、土壤濕度、土壤含鹽量等參數(shù)的采集。

“國內(nèi)沒有能夠?qū)说木?，這是我比較得意的產(chǎn)品。”郝亦成介紹，傳感器是團隊的強項，他在荷蘭有一家公司專門做傳感器研發(fā)。

無土栽培的樹莓苗，每個種植噴只有7升。

“基地的樹莓全部采用基質(zhì)栽培，基質(zhì)可以避免土傳病害，關(guān)鍵是種植的可復(fù)制性強。”郝亦成對鈦媒體《在線》介紹。

基質(zhì)是椰糠，也就是打碎的椰子殼，這是“全世界最好的種植介質(zhì)”，因為它是純有機的，內(nèi)部空氣流通很好。

基質(zhì)進口價格300美元一噸，大棚每畝每年基質(zhì)成本1000元，這比土壤種植“更實惠”：如果做土壤改良，每畝可以花到3000元以上。

棚頂高壓噴霧系統(tǒng)噴出的水汽彌漫在大棚里。

每年3～6月，張家口都處于高溫低濕狀態(tài)，高溫低濕會使植物處于低濕度脅迫下，生長減緩，嚴重的會出現(xiàn)灼燒，這需要隊環(huán)境進行人工干涉。

“大棚的空氣濕度我們希望控制在60~70%左右，像我們長沙一般是80%左右，張家口的室外一般10%左右、室內(nèi)一般是在30%。”

大棚安裝的高壓噴霧系統(tǒng)通過傳感器連接AI系統(tǒng)，與其他控制單元聯(lián)動，通過實時動態(tài)調(diào)節(jié)來工作，將大棚溫濕度控制在合理范圍。

自主設(shè)計的水肥機。

這臺水肥機是一個半主動的施肥系統(tǒng)，可以根據(jù)實時土壤濕度和Ec值調(diào)節(jié)水肥流量。

樹莓對水和Ec（土壤含鹽量）的需求非常精確，集采無土栽培使用的7升種植盆“沒有任何緩沖能力”，這要求對樹莓一天內(nèi)做多次的脈沖式灌溉，這樣的灌溉方式使用傳統(tǒng)的特定流量灌溉手段是無法實現(xiàn)的。

這款水肥機可以同時適配幾平米到幾十畝的種植面積，郝亦成對鈦媒體《在線》介紹，他們從開始設(shè)計，就是針對中國國情下中小規(guī)模家庭生產(chǎn)模式、碎片化管理。

行業(yè)內(nèi)，頭部公司的生產(chǎn)方案大都面對集約控制，目標是控制5公頃、10公頃甚至上千畝種植范圍。

“這些系統(tǒng)做得很大，設(shè)備做得很大，當然也很貴，沒辦法給中小種植戶使用，我們的概念完全相反，全部是適應(yīng)中國的國情，進行碎片化的管理。”

PC端的系統(tǒng)后臺，實時顯示的大棚各項環(huán)境參數(shù)。

AI溫室的整套硬件背后，是AI決策系統(tǒng)：通過傳感器采集數(shù)據(jù)，決策系統(tǒng)可以同時聯(lián)動多個機構(gòu)，進行實時的“無人決策”來調(diào)節(jié)環(huán)境。

這是一個可以實時編程的系統(tǒng)，系統(tǒng)有一定的自我學(xué)習(xí)能力，可以針對不同作物、部署在不同環(huán)境。

種植所需的所有動作和目標值都由系統(tǒng)決定，系統(tǒng)根據(jù)積溫積光來決定當天的灌溉量、設(shè)定最高、最低溫以及其他參數(shù)，“科學(xué)自覺地設(shè)定環(huán)境”，取代人的決策。

“我們不是像傳統(tǒng)自動種植那樣設(shè)定時間和灌溉量，用那種很機械的開關(guān)式操作來實現(xiàn)所謂的‘自動化’。”

郝亦成介紹，該AI系統(tǒng)的復(fù)雜性在于輸入量很多，難點在于對于多個機構(gòu)參數(shù)的聯(lián)合調(diào)動，系統(tǒng)要對每個參數(shù)對棚體造成的影響非常了解。

“每個動作都是連鎖的，要求系統(tǒng)將硬件調(diào)度變得很智能，不能出現(xiàn)相違背的情況：比如一邊使勁噴霧，另一邊風(fēng)口又使勁敞開，這種情況就會出現(xiàn)資源浪費。”

郝亦成對鈦媒體《在線》介紹，目前大棚有上風(fēng)口、下風(fēng)口、水肥機、噴霧、LED燈5個機構(gòu)聯(lián)動，最多的情況下，系統(tǒng)同時可以容納27個機構(gòu)同時聯(lián)動。

每個機構(gòu)的參數(shù)都是一個腳本：噴淋腳本、噴霧腳本、風(fēng)機腳本、水肥機腳本；多機構(gòu)參數(shù)耦合也可以形成“種植腳本”：比如樹莓種植全流程腳本。

在AI系統(tǒng)中將同一種作物的參數(shù)通過一定生產(chǎn)周期確定下來形成具體的種植腳本，就可以無限應(yīng)用于不同環(huán)境中同樣作物的生產(chǎn)，這是郝亦成夢想中的“復(fù)制農(nóng)業(yè)”。

7月30日，張家口市區(qū)，郝亦成和團隊工程師（左）在討論工作。

這個AI系統(tǒng)，郝亦成團隊開發(fā)了2年時間，2019年上線后已測試一年。

這是一個開源系統(tǒng)，郝亦成希望能吸引全世界優(yōu)秀的種植戶使用他們的硬件在平臺上產(chǎn)生各類“種植腳本”，供全世界種植園、農(nóng)場、溫室、農(nóng)戶下載使用。

目前，瓦赫寧根大學(xué)已和郝亦成團隊達成合作，該大學(xué)的專家將使用郝亦成團隊的硬件來撰寫相應(yīng)作物的控制模型，也就是“腳本”。

“比如你想種番茄，只要你使用的是我們整套基礎(chǔ)硬件和系統(tǒng)，你就可以下載一個荷蘭農(nóng)場主的番茄種植腳本，在自己的大棚運行。”

這是一種用科技打破知識壁壘的方式，目標是降低農(nóng)業(yè)準入門檻，使中小種植戶和想要投資農(nóng)業(yè)但缺乏經(jīng)驗的生產(chǎn)者可以實現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)出。

7月31日，基地大棚里，采摘樹莓的工人。

系統(tǒng)也不是萬能的，它可以采集環(huán)境數(shù)據(jù)做無人決策，但還無法采集病蟲害、長勢數(shù)據(jù)，無法判斷采收時間，更無法采摘，這些事情，需要人工來做。

郝亦成介紹，在這個基地，目前1個普通農(nóng)民可以同時管5個棚，管理工作就是日常巡查，如果技術(shù)更成熟，1個農(nóng)民可以同時管10個棚。

大學(xué)30個同學(xué)，唯一一個還在“種地”的人

荷蘭人Stan，基地生產(chǎn)技術(shù)負責(zé)人。

Stan來自荷蘭一家“祖?zhèn)?rdquo;的樹莓農(nóng)業(yè)公司，家族從他爺爺那一輩開始種草莓，直到他這一代。Stan和郝亦成在荷蘭結(jié)識，之后來到張家口。

Stan曾在坦桑尼亞管理過大型種植園，種植園里有500多名黑人勞力，后來，他還在印尼等地做過種植園技術(shù)管理。

2019年12月29日，張家口，郝亦成在老基地調(diào)試水肥機。

團隊里，除了外籍專家，還有幾位來自頭部農(nóng)業(yè)公司的技術(shù)骨干，年齡都在30歲左右。

郝亦成說，中國農(nóng)大本科30名同學(xué)，他是唯一一個還在“種地”的人。

“我們專業(yè)班級70%是農(nóng)村戶口，畢業(yè)后都想進城，進城對口的就是國企拖拉機廠，不進城就去鄉(xiāng)下‘種地’。”

郝亦成說，有同學(xué)熬了幾年熬不下去，要么因為工資低，要么因為風(fēng)吹日曬實在太辛苦。郝亦成則一直在“種地”，這一切，源于他7歲之前的那段童年經(jīng)歷。

那幾年，他在湖南湘西農(nóng)村度過。家里有菜園子和池塘，爺爺常常帶著他種菜、摘果子、喂雞、捕螢火蟲、抓魚。

那種“簡單的快樂”深深影響了他，在他心里種下了當農(nóng)人的種子。

郝亦成皮膚黝黑，上高中時常被同學(xué)說“像農(nóng)民”，他并不難為情，反而引以為豪，還對同學(xué)立下人生理想：建一座莊園，種滿水果和鮮花，邀請同學(xué)去做客。

高考第一志愿他填報了中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，并且被順利錄取。

郝亦成在在瓦赫寧根大學(xué)期間的實驗項目。

2013年本科畢業(yè)，他進入頂級農(nóng)科大學(xué)荷蘭瓦赫寧根大學(xué)繼續(xù)深造，成為這所大學(xué)生物系統(tǒng)工程專業(yè)歷史上的第3個中國學(xué)生。

2016年研究生畢業(yè)，郝亦成放棄了普瑞瓦的工作機會，從荷蘭來到河北張家口農(nóng)村。

“很自然就發(fā)生了，完全沒有落差，其實進農(nóng)大之前，就已經(jīng)做好了思想準備，做農(nóng)業(yè)是一個長期的工作，我肯定是要去風(fēng)吹日曬的。”

郝亦成對鈦媒體《在線》說，進大學(xué)第一天他就想好，自己將來要種地，而且必須去種地。

從荷蘭回國，他帶著70萬啟動資金一頭扎進張家口一個山溝，開始建種植基地。

項目的一位合伙人，是他在農(nóng)大的同屆校友，張家口人，從澳大利亞墨爾本大學(xué)營銷管理專業(yè)研究生畢業(yè)，兩人在大學(xué)本科期間就曾共同創(chuàng)業(yè)。

最開始的基地選址在一個山溝，距離最近的小鎮(zhèn)車程半個小時，女朋友休年假從2000公里外來看他，也陪著他一起搭棚子、澆水。

開荒、整地、搭棚、維護、做實驗、制作設(shè)備、搭建后臺系統(tǒng)，每一項都是成本。最大的困難是錢，他給自己開了3000元月薪，70萬啟動資金，省著花，花了2年多。

最窮的時候，團隊連油都加不起，買儀器設(shè)備更是奢望，只能厚著臉皮從大學(xué)、農(nóng)科院蹭。

借過的最貴的儀器，是用來校準的輻射儀，大概2萬塊錢。

3年時間，郝亦成試種了24個樹莓品種，還設(shè)計了自己的溫室大棚、設(shè)計制出了基地需要的控制設(shè)備。

7月30日，郝亦成在育苗棚。

2019年4月，張家口建發(fā)集團聯(lián)系到郝亦成團隊，雙方就基地建設(shè)展開合作。

“一個偶然的機會，他們到我們山里的基地參觀，看到這么多高材生拿著電腦在地里鉆，覺得很‘震撼’，說要扶我們一把。”

那以后，這個小團隊從山里出來，開始在李杏莊村建新基地，如今，這個基地已經(jīng)基本跑通，更大規(guī)模的種植也在逐步鋪開。

郝亦成說，他的目標是10年內(nèi)在全國做100個中大型園區(qū)、上千個中小型園區(qū)，同時幫助更多散戶種植戶，讓更多人有能力使用復(fù)制農(nóng)業(yè)技術(shù)。（文/陳拯 圖/孫林徽 ）