美國(guó)匹茲堡，由Fifth Season垂直農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)出的作物正在收獲打包

隨著全球?qū)κ称沸枨蟮牟粩嘣黾?，垂直農(nóng)場(chǎng)正成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重要組成部分。在這類新型農(nóng)場(chǎng)中，人們使用機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)以及人工智能（AI）全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化，希望將瓜果蔬菜的種植水平提升至前所未有的高度。伴隨著穩(wěn)步增長(zhǎng)，全球垂直農(nóng)業(yè)市場(chǎng)在2019年的估值為44億美元，預(yù)計(jì)到2025年將增長(zhǎng)至157億美元。

Fifth Season是位于匹茲堡的一家垂直農(nóng)場(chǎng)，他們利用籌得的3500萬美元資金開發(fā)出超級(jí)堆棧軟件與機(jī)器人，借以運(yùn)行全自動(dòng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。此外，通過將大數(shù)據(jù)與AI相結(jié)合，他們還摸索出最佳種植方法以幫助作物獲得最佳風(fēng)味。

Fifth Season公司CEO Austin Webb表示：“利用大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)，我們得以確定作物是否達(dá)成目標(biāo)風(fēng)味——包括甜味、辣味、苦味、其他特定味道及質(zhì)地的綜合指標(biāo)。”

“我們的作物還采用獨(dú)特的種植方法，有點(diǎn)像不同LED燈組拼湊而成的特殊圖案。作物會(huì)在植苗室內(nèi)獲得一個(gè)二維碼，我們通過此二維碼確定該植物的生長(zhǎng)情況，并據(jù)此指示自動(dòng)化系統(tǒng)在作物的不同生長(zhǎng)階段將其放置在對(duì)應(yīng)的最佳條件之下。”

在Webb看來，他們的這套超級(jí)堆棧系統(tǒng)相當(dāng)于垂直農(nóng)場(chǎng)的“大腦”，可以根據(jù)種植方法繪制出每株作物在生長(zhǎng)期間的移動(dòng)路線、而后據(jù)此分步加以擺放。

Webb還提到，“我們使用AI與數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)作物各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的改進(jìn)情況，其細(xì)致程度甚至走出了人類對(duì)風(fēng)味特征的感知范疇。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，我們把現(xiàn)在的這套方案稱為主動(dòng)式、確定性種植，一舉突破了包括溫室培育在內(nèi)只能對(duì)基礎(chǔ)條件及日照情況做出被動(dòng)反應(yīng)的套路。以此為基礎(chǔ)，我們會(huì)收集消費(fèi)者/廚師對(duì)于作物風(fēng)味及質(zhì)地的反饋，并將這些定性數(shù)據(jù)同每株作物整個(gè)生命周期中的26000個(gè)定量數(shù)據(jù)點(diǎn)匹配起來。”

“更進(jìn)一步，我們還會(huì)調(diào)整種植方法來設(shè)計(jì)更符合預(yù)期的最佳風(fēng)味。對(duì)于一部分蔬菜，例如西紅柿，專家們會(huì)用白利糖度分?jǐn)?shù)來衡量；但我們的評(píng)判則更為全面，具體涵蓋甜度、辣度、苦度、綜合風(fēng)味、質(zhì)地以及顏色等指標(biāo)。人類不用查看鐵含量或者白利糖度得分，也能體會(huì)到一顆西紅柿到底好不好吃；我們的農(nóng)場(chǎng)大腦則從中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。由人類判斷哪些谷物的味道最好，農(nóng)場(chǎng)大腦則據(jù)此計(jì)算并調(diào)整種植方法。”Webb解釋道。

WayBeyond公司創(chuàng)始人兼CEO Darryn Keiller認(rèn)為，要影響作物的風(fēng)味只有兩種途徑：要么改變作物的遺傳基因，要么調(diào)整其現(xiàn)有生物特征。
Keiller認(rèn)為，“例如，種植者可以調(diào)整光線及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以影響作物風(fēng)味，甚至增強(qiáng)某些質(zhì)地（例如松脆度、厚度）或風(fēng)味（增加甜味或苦味）特征。只要確定了希望在作物上達(dá)成的關(guān)鍵特征，我們就可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)或AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化與高度優(yōu)化，由此持續(xù)改變作物性質(zhì)并響應(yīng)不斷變化的消費(fèi)者偏好。”

“目前，垂直農(nóng)場(chǎng)主要使用戶外農(nóng)業(yè)培育出的種苗。在AI技術(shù)的支持下，垂直農(nóng)場(chǎng)有望迎來更適合室內(nèi)環(huán)境的種苗（或種系），進(jìn)一步完善垂直農(nóng)業(yè)研發(fā)并創(chuàng)造出更適合室內(nèi)環(huán)境/管理實(shí)踐的遺傳特征，同時(shí)保證商業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)改進(jìn)——可以想見，這里蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?rdquo;

此外，Webb還補(bǔ)充道，不少室內(nèi)種植戶都在努力把垂直種植技術(shù)遷移至戶外農(nóng)業(yè)體系；但Fifth Season的想法有所不同，他們更重視將智能制造原則應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，借此種植出前所未有的高質(zhì)量作物。

他強(qiáng)調(diào)稱，“我們每周種植的新鮮作物超過15000磅，用水量甚至還不到傳統(tǒng)戶外種植農(nóng)場(chǎng)的十分之一，總占地面積也僅僅為2300平方米。”

Webb認(rèn)定，只要能夠?qū)⒋怪鞭r(nóng)業(yè)的運(yùn)營(yíng)持續(xù)擴(kuò)大，就足以帶來前所未有的技術(shù)突破與消費(fèi)者體驗(yàn)，給市場(chǎng)持續(xù)提供穩(wěn)定、新鮮、營(yíng)養(yǎng)且清潔的產(chǎn)品，最終徹底改變消費(fèi)者的購(gòu)物方式。

“垂直農(nóng)業(yè)將改變我們對(duì)于新鮮食材應(yīng)該是什么樣子、可以是什么樣子的定義；它將改變新鮮食材的獲取方式、供應(yīng)能力與便利性，給消費(fèi)者帶來以往無法想象的價(jià)值回報(bào)。換句話說，除了從零售店里直接購(gòu)買之外，我們的垂直農(nóng)場(chǎng)將突破過往產(chǎn)品保持期的束縛，開拓出一條獲取最新鮮、最優(yōu)質(zhì)食品的新路。”Webb總結(jié)說。