人人都做“兼職農民”

張俊

無論是哪種模式，都盡力給使用者營造出“隨身帶著幾畝地”的體驗

對人類來說，需要詩和遠方，更需要面包和馕。

好萊塢動畫片《美食從天降》里，刻畫出一個瘋狂科學家弗林特·洛克伍德的人物，致力于解決人類的吃飯問題。他認為，讓人人都有東西吃的最好辦法是：讓食物像雨雪一樣，直接從天上落下來，送到每家每戶的門口。通過電腦程序和巨型機器，弗林特達到了目的，彩色的云朵載著肉丸子、烤乳豬、漢堡、意大利面、冰激凌從天而降。

這種“天上掉美食”的事情，甚為奇幻。可在現實中雖然還沒有生產無限食物的能力，但科學家們也正朝類似的道路上大步前行，而他們邁出的第一步是：利用信息技術來生產盡可能多的食物。

科學家們采用水耕和氣耕等無土栽培農業技術，充分利用室內空間種植大量的食物。

讓電腦“精耕細作”

精耕細作一直是東亞農業的光榮傳統，農民們通過對有限的土地進行精細化的種植管理，創造出高畝產量來養活這一地區龐大的人口。

但說到對種植參數進行細致管理，有什么會比電腦的數據庫更擅長的呢？2015年，麻省理工學院開啟了“開放農業倡議”這一偉大的實驗。

該倡議是通過開發基于開源的硬件和軟件平臺之上的感應控制水耕和氣耕農業系統，旨在推動更多人進行食物生產。從傳統上說，讓十指不沾陽春水的人去種菜并不容易，但“技術宅”們開發出被稱作“食物電腦”的系統，能讓新手們如同在虛擬的“開心農場”里一樣，對種植容易上手。

科學家們通過使用控制環境的農業技術平臺，采用包括水耕和氣耕在內的無土栽培農業技術，充分利用室內空間種植大量的食物。也就是說，這種“食物電腦”使用自動機械系統控制和監控特制，來控制容器內的氣候、能源和植物生長。控制的氣候變量包括二氧化碳、溫度、濕度、氧氣、氫氣、導電性和根系溫度等。同時，在植物整個生長期內，通過電表、傳感器和化學定量給料器監控和調整能源、水和礦物質，使之保持最適宜植物生長的狀態。

“食物電腦”有著豐富的菜單選項，其每一種特定的氣候狀況可以視為一種氣候配方模式，每一種氣候配方模式都適合種植出特定的植物。

不同氣候狀況下種植出的植物在顏色、大小、質地增速、產出、味道、營養密度等方面有所差異。因此“農業新手”們能夠通過自己的喜好來調整植物生長的形態。

當人們在談論美味的美國大櫻桃時，他們實際上是在談論美國特定的生長氣候狀況。如果把這種氣候下種植櫻桃時所需要的二氧化碳、氧氣都編碼成氣候配方，人們就可以掌握植物的表征組——果實的大小、營養成分、形狀、顏色、口感等，這些都能通過控制植物生長氣候環境數據來調整，只要參數正確，那么每個人都可以種出鮮美多汁的美國大櫻桃。

簡單地種出個各種食物只是“食物電腦”功能的第一步，這一系統還能讓食物高產，這樣才能滿足盡可能多的需求。而在實驗室里，“食物電腦”的表現很不錯：麻省理工學院的實驗團隊在區區5.6平方米的地方，種出了足夠三百人吃一個月的食物。

而這樣的高產也是電腦精耕細作的結果，那里的每一棵植物在生長期間都有30個感應點追蹤，通過電腦控制其生長參數。實驗室的傳感器就像是經驗豐富老農的眼睛，一眼就能看出植物的需求，是缺氮、缺鈣還是濕度不夠，從而作出最適合的調整。

隨身帶著幾畝地

在這個實驗室里，每棵西蘭花都有自己的資料信息庫，點開一棵植物的資料，就可以得到關于這個植物的一切信息，包括生長進度，預期什么時候能生長出足夠的營養成分，什么時候長成人們喜歡的口感等，光照用水不足時還能自動報警，這樣植物可以時刻和種植者互動，報告其最佳的生長需求。

“食物電腦”提供的信息歸結成一句話，就是這些植物什么時候最適合被吃掉。為了更好地實現這一目的，麻省理工的實驗室正在不斷嘗試各種方法與工具。比如，他們嘗試使用美國航空航天局（NASA）為空間站開發的氣耕法，可以大大降低用水，精確提供植物生長所需的水、礦物質和氧氣，生長速度也可提高四五倍。

除了嘗試空間技術外，研究團隊還尋找能在惡劣環境下生長的植物，甚至種植出了古代種子庫中活性胚質尚存的稀有番茄。

無論是空間技術還是復古植株，實驗的成本都會高到天際，這顯然與“食物電腦”多快好省地種植的初衷不符。所以，要將“食物電腦”從實驗室向外推廣，成本瓶頸必須打破。

目前研究團隊也正嘗試將其改進得更便宜、更易操作，讓更多人都能夠自己種植。

他們也嘗試從學校開始推廣試驗。比如，他們給“食物電腦”制作了如同游戲一樣的界面，方便人們在任何地方都可以登錄使用。

在這類似“種田流”的體驗中，隨著植物的生長，傳感器收集的數據隨之變化，種植者可以被反復改進、探索和共享，以制作出新的數據配方。人們可以據此在自己家里搭建自己的“食物電腦”。

這種開源的模式讓“食物電腦”能夠更容易地推廣，而且為了讓更多的人能夠跨入“兼職農民”的行列，研究團隊還開發出面型不同需求不同的版本。實驗室根據生產和實驗的需要，設計的食物電腦的規模可大可小，包括個人食物電腦、食物服務器和食物數據中心。

其中，小型的個人食物電腦，大小類似臺式機，可供個人和學校用于食物生產教學之用，特別適合學習生物學、植物學、環境、編程、電子工程等。中型的食物服務器，尺寸相當于一個標準集裝箱，可供小型飯店餐廳經營之用，現場生產最新鮮的食物。大型的食物數據中心，仍處于開發階段，目標是擴展到倉庫大小，可以進行工業化生產。

無論是哪種模式，都盡力給使用者營造出“隨身帶著幾畝地”的體驗，未來個人食物電腦、食物服務器和食物數據中心的發展可能改變目前的全球食物運輸網絡。食物的信息像維基百科式地開放，任由用戶下載、點擊并種植食物，人人都可以成為“兼職農民”。

第四次農業革命來襲？

按照實驗室的設想，人人都能在“食物電腦”的幫助下，在有限的空間內搞種植，那么饑饉將從此在這個世界上消失。這一以前只出現在動畫片里的美好圖景，將是一次產業革命的結果，也是某種程度上農業回歸的結果。

農業發展是人類進入文明社會的前提，在社會分工上其誕生也僅次于狩獵與采集，歷史能向前追溯到至少一萬年以前。據目前的考古挖掘發現，在舊石器時代的當時的先民們開始用原始的工具進行種植，用第一次農業革命開啟了人類的定居時代。

在1500多年前，牛和馬等畜力以及犁等工具的廣泛使用，解放了一部分農業人口，讓其能夠進入手工業和商業領域，推動了技術型社會的興起。第三次農業技術革命則是從200多年前拉開帷幕，機械化、化學肥料和生物科技使垂直農業成為可能，農業開始向工業化大規模生產靠近。而現在農業則可能摸到了第四次技術革命的門檻，以信息化技術為驅動，農業的生產效率能夠再次得到飛躍。有趣的是，第四次農業技術革命的結果是人人都能當“兼職農民”，這也可以算得上是農業人口的回歸。因為在第一次農業革命時，由于生產力的低下，幾乎要全民務農才能讓人們勉強果腹。而到了第二次農業革命的時候，農業人口就已經逐漸下降。而目前的工業化食物系統養活了地球72億人，其中超過一半的人居住在城市，只有3%的人生產自己的食物，在全球最大的經濟體美國，更是只有不足2%的人口在從事農業。

如果第四次農業技術革命得以實現的話，很多人都能在食物上做到自給自足，從這個意義上講農民的比例會再次升高。

然而，技術的進步也并非一路坦途，只有美好的詩和遠方。在《美食從天降》里，由于電腦程序的故障，食品的生產一度遭遇了大麻煩。但愿在現實中，電腦的農業種植術不會遇到這種幸福的羈絆。