人人都做“兼职农民”

张俊

无论是哪种模式，都尽力给使用者营造出“随身带着几亩地”的体验

对人类来说，需要诗和远方，更需要面包和馕。

好莱坞动画片《美食从天降》里，刻画出一个疯狂科学家弗林特·洛克伍德的人物，致力于解决人类的吃饭问题。他认为，让人人都有东西吃的最好办法是：让食物像雨雪一样，直接从天上落下来，送到每家每户的门口。通过电脑程序和巨型机器，弗林特达到了目的，彩色的云朵载着肉丸子、烤乳猪、汉堡、意大利面、冰激凌从天而降。

这种“天上掉美食”的事情，甚为奇幻。可在现实中虽然还没有生产无限食物的能力，但科学家们也正朝类似的道路上大步前行，而他们迈出的第一步是：利用信息技术来生产尽可能多的食物。

科学家们采用水耕和气耕等无土栽培农业技术，充分利用室内空间种植大量的食物。

让电脑“精耕细作”

精耕细作一直是东亚农业的光荣传统，农民们通过对有限的土地进行精细化的种植管理，创造出高亩产量来养活这一地区庞大的人口。

但说到对种植参数进行细致管理，有什么会比电脑的数据库更擅长的呢？2015年，麻省理工学院开启了“开放农业倡议”这一伟大的实验。

该倡议是通过开发基于开源的硬件和软件平台之上的感应控制水耕和气耕农业系统，旨在推动更多人进行食物生产。从传统上说，让十指不沾阳春水的人去种菜并不容易，但“技术宅”们开发出被称作“食物电脑”的系统，能让新手们如同在虚拟的“开心农场”里一样，对种植容易上手。

科学家们通过使用控制环境的农业技术平台，采用包括水耕和气耕在内的无土栽培农业技术，充分利用室内空间种植大量的食物。也就是说，这种“食物电脑”使用自动机械系统控制和监控特制，来控制容器内的气候、能源和植物生长。控制的气候变量包括二氧化碳、温度、湿度、氧气、氢气、导电性和根系温度等。同时，在植物整个生长期内，通过电表、传感器和化学定量给料器监控和调整能源、水和矿物质，使之保持最适宜植物生长的状态。

“食物电脑”有着丰富的菜单选项，其每一种特定的气候状况可以视为一种气候配方模式，每一种气候配方模式都适合种植出特定的植物。

不同气候状况下种植出的植物在颜色、大小、质地增速、产出、味道、营养密度等方面有所差异。因此“农业新手”们能够通过自己的喜好来调整植物生长的形态。

当人们在谈论美味的美国大樱桃时，他们实际上是在谈论美国特定的生长气候状况。如果把这种气候下种植樱桃时所需要的二氧化碳、氧气都编码成气候配方，人们就可以掌握植物的表征组——果实的大小、营养成分、形状、颜色、口感等，这些都能通过控制植物生长气候环境数据来调整，只要参数正确，那么每个人都可以种出鲜美多汁的美国大樱桃。

简单地种出个各种食物只是“食物电脑”功能的第一步，这一系统还能让食物高产，这样才能满足尽可能多的需求。而在实验室里，“食物电脑”的表现很不错：麻省理工学院的实验团队在区区5.6平方米的地方，种出了足够三百人吃一个月的食物。

而这样的高产也是电脑精耕细作的结果，那里的每一棵植物在生长期间都有30个感应点追踪，通过电脑控制其生长参数。实验室的传感器就像是经验丰富老农的眼睛，一眼就能看出植物的需求，是缺氮、缺钙还是湿度不够，从而作出最适合的调整。

随身带着几亩地

在这个实验室里，每棵西兰花都有自己的资料信息库，点开一棵植物的资料，就可以得到关于这个植物的一切信息，包括生长进度，预期什么时候能生长出足够的营养成分，什么时候长成人们喜欢的口感等，光照用水不足时还能自动报警，这样植物可以时刻和种植者互动，报告其最佳的生长需求。

“食物电脑”提供的信息归结成一句话，就是这些植物什么时候最适合被吃掉。为了更好地实现这一目的，麻省理工的实验室正在不断尝试各种方法与工具。比如，他们尝试使用美国航空航天局（NASA）为空间站开发的气耕法，可以大大降低用水，精确提供植物生长所需的水、矿物质和氧气，生长速度也可提高四五倍。

除了尝试空间技术外，研究团队还寻找能在恶劣环境下生长的植物，甚至种植出了古代种子库中活性胚质尚存的稀有番茄。

无论是空间技术还是复古植株，实验的成本都会高到天际，这显然与“食物电脑”多快好省地种植的初衷不符。所以，要将“食物电脑”从实验室向外推广，成本瓶颈必须打破。

目前研究团队也正尝试将其改进得更便宜、更易操作，让更多人都能够自己种植。

他们也尝试从学校开始推广试验。比如，他们给“食物电脑”制作了如同游戏一样的界面，方便人们在任何地方都可以登录使用。

在这类似“种田流”的体验中，随着植物的生长，传感器收集的数据随之变化，种植者可以被反复改进、探索和共享，以制作出新的数据配方。人们可以据此在自己家里搭建自己的“食物电脑”。

这种开源的模式让“食物电脑”能够更容易地推广，而且为了让更多的人能够跨入“兼职农民”的行列，研究团队还开发出面型不同需求不同的版本。实验室根据生产和实验的需要，设计的食物电脑的规模可大可小，包括个人食物电脑、食物服务器和食物数据中心。

其中，小型的个人食物电脑，大小类似台式机，可供个人和学校用于食物生产教学之用，特别适合学习生物学、植物学、环境、编程、电子工程等。中型的食物服务器，尺寸相当于一个标准集装箱，可供小型饭店餐厅经营之用，现场生产最新鲜的食物。大型的食物数据中心，仍处于开发阶段，目标是扩展到仓库大小，可以进行工业化生产。

无论是哪种模式，都尽力给使用者营造出“随身带着几亩地”的体验，未来个人食物电脑、食物服务器和食物数据中心的发展可能改变目前的全球食物运输网络。食物的信息像维基百科式地开放，任由用户下载、点击并种植食物，人人都可以成为“兼职农民”。

第四次农业革命来袭？

按照实验室的设想，人人都能在“食物电脑”的帮助下，在有限的空间内搞种植，那么饥馑将从此在这个世界上消失。这一以前只出现在动画片里的美好图景，将是一次产业革命的结果，也是某种程度上农业回归的结果。

农业发展是人类进入文明社会的前提，在社会分工上其诞生也仅次于狩猎与采集，历史能向前追溯到至少一万年以前。据目前的考古挖掘发现，在旧石器时代的当时的先民们开始用原始的工具进行种植，用第一次农业革命开启了人类的定居时代。

在1500多年前，牛和马等畜力以及犁等工具的广泛使用，解放了一部分农业人口，让其能够进入手工业和商业领域，推动了技术型社会的兴起。第三次农业技术革命则是从200多年前拉开帷幕，机械化、化学肥料和生物科技使垂直农业成为可能，农业开始向工业化大规模生产靠近。而现在农业则可能摸到了第四次技术革命的门槛，以信息化技术为驱动，农业的生产效率能够再次得到飞跃。有趣的是，第四次农业技术革命的结果是人人都能当“兼职农民”，这也可以算得上是农业人口的回归。因为在第一次农业革命时，由于生产力的低下，几乎要全民务农才能让人们勉强果腹。而到了第二次农业革命的时候，农业人口就已经逐渐下降。而目前的工业化食物系统养活了地球72亿人，其中超过一半的人居住在城市，只有3%的人生产自己的食物，在全球最大的经济体美国，更是只有不足2%的人口在从事农业。

如果第四次农业技术革命得以实现的话，很多人都能在食物上做到自给自足，从这个意义上讲农民的比例会再次升高。

然而，技术的进步也并非一路坦途，只有美好的诗和远方。在《美食从天降》里，由于电脑程序的故障，食品的生产一度遭遇了大麻烦。但愿在现实中，电脑的农业种植术不会遇到这种幸福的羁绊。