机器人正在改变农业的未来

这是10月初的一个阴天，我租了一辆吉普牧马人，在俄亥俄州汉密尔顿市(Hamilton)迷宫般的工业建筑周围兜了一圈。汉密尔顿是辛辛那提以北30英里处的一个小城市，人口刚刚超过6.2万。和俄亥俄州的许多地方一样，农业在这里很重要。

我在去一个叫做80英亩的农场的路上，但它不是你想象中的中西部广阔的麦田。这个以科技为中心的农场是在室内的，完全坐落在一个不起眼的10000平方英尺的仓库里。

你无法从外面看出来，但这是一个热闹的农产品农场，已经测试了100多种绿叶蔬菜。

食品和农业是俄亥俄州经济的主要贡献者。俄亥俄州约有7.8万个农场，在美国各州农场数量排名中名列前茅。其最大的农作物是大豆、玉米和小麦。

但美国农业陷入了困境。根据2019年4月发布的2017年农业普查数据，全国大约有200万个农场，占地9亿英亩，2017年它们的总销售额为3890亿美元。这三个数字都比五年前低。农场越来越少，用于农业的土地越来越少，剩下的农场赚的钱也越来越少。

造成这些下降的原因有很多，从大宗商品价格下跌，到气候变化，再到与中国的贸易战。此外，越来越多的大型农场获得了大部分利润。2017年，不到4%的美国农场实现了三分之二以上的农业销售。

80英亩的农场不仅想为辛辛那提和邻近地区生产新鲜的本地农产品;它希望彻底改革美国的食品体系。

“我们认为，(食品)行业确实存在问题，必须从内部进行修复。农场主们在苦苦挣扎，他们不想让自己的孩子去务农。”在汉密尔顿仓库里，一个名叫“山姆”的机器人熟练地操纵着装满绿叶蔬菜的集装箱，绕过一排堆放着的集装箱。

我来这里是为了看看80英亩是如何改变俄亥俄州这个角落的农业的，以及它的姊妹公司Infinite Acres是如何向其他农场出售其可持续技术的，最终目标是“养活世界”。

泽尔金德和蒂莎·利文斯顿是占地80英亩的总统公司的老板，也是Infinite Acres公司的首席执行官，他们在2015年提出了建造自己农场的想法。当时，“受控环境农业”——通常被称为室内农业或垂直农业——是一个相对较新的行业。室内农业是一种气候控制型农业，通常依靠人工照明和其他技术在室内种植作物。

泽尔金德非常尊重早期室内农场的先驱者，但他说，有一样东西他们没有，这就是80英亩农场的不同之处:他和利文斯顿在食品行业有超过50年的综合经验。

泽尔金德从1991年到1996年在通用磨坊工作。他后来在ConAgra Foods、Bumble Bee Foods和AdvancePierre Foods担任副总裁和高级副总裁。在他和利文斯顿共同创立80英亩农场之前，他是塞格克里克蔬菜公司的首席执行官。

从1995年到2014年，Livingston在Pierre Foods和AdvancePierre Foods担任多个职位，之后成为Sager Creek蔬菜公司的副总裁和首席运营官。

几十年来，他们亲眼目睹了食品行业的系统性问题。泽尔金德说，要发生任何持久的、积极的变化，需要做三件事:我们需要以不同的方式发展，改变供应链和分销渠道，改变商品。

对于80英亩的农场来说，“以不同的方式种植”意味着室内种植。

室内农场可以全年种植不含农药的农产品。这立即消除了人们对商业和有机农业生产中使用的任何合成或天然杀虫剂、传统户外农业固有的季节性以及干旱和洪水等气候变化导致的天气相关问题的担忧。

迈克·泽尔金德和他的商业伙伴蒂莎·利文斯顿站在他们俄亥俄州汉密尔顿农场里的机器人山姆面前。

泽尔金德补充说:“即使你以不同的方式发展它，你也不能把它放在一些断裂的供应链上。”他解释说，西红柿和草莓是用来运输的，而在美国，食物从农场到杂货店的货架平均要走至少2000英里。

西红柿和草莓是专门培育的，皮更厚，而且它们是在成熟前从农场采摘的——这样它们才能在2000年的旅程中存活下来。如果将运输时间考虑在内，农产品的货架寿命将明显低于在成熟高峰期采摘并送到当地商店的情况。

占地80英亩的农场靠近它所服务的商店，目前有6个全面运作的设施。阿拉巴马州有一个，北卡罗来纳州有一个，阿肯色州有两个，俄亥俄州有两个，包括我今天要拜访的地方。

“80英亩”这个名字来自他们在俄亥俄州的另一个农场，这个农场占地四分之一英亩，种植的农作物相当于80英亩。

俄亥俄农场供应当地的食品杂货店，包括Kroger、Whole Foods、Jungle Jim"s和Dorothy Lane Market(一家位于俄亥俄州代顿的商店，碰巧也是我吃过的最好吃的布朗尼)。

占地80英亩的辛辛那提克罗格市中心有一个专门的农产品区。

80英亩土地的最后一道障碍是如何销售他们的食品，他们在当地自行包装。为此，他们忘记了为80英亩土地供电的技术，而是依靠味道。“我们正在商店里积极地进行抽样，因为一旦你尝过，你就知道，”丽贝卡·哈德尔斯(Rebecca Haders)说，她是80英亩公司(80 Acres)负责创意和市场营销的副总裁，今天她也在现场。

当然，如果产品不好吃，技术真的不重要——但泽尔金德、利文斯顿和哈德尔斯是一致的:你真的“可以”尝出一般杂货店的产品和80英亩农场的产品之间的区别。

我在辛辛那提市区的一家克罗格超市买了一盒他们的“烟花番茄”，他们说对了;他们是美味的。它们的味道比杂货店里的普通西红柿要好，但与当地农贸市场上最新鲜、最美味的农产品不相上下。

一个缺点是价格。一盒9盎司装的80英亩樱桃番茄花了我3.99美元。kroger品牌的传统圣女果每盒10盎司，售价2.49美元;克罗格(Kroger)的“简单真相”(simple - truth)牌圣女果(cherry tomatoes)售价2.99美元，每箱10盎司。就连以高价著称的全食超市(Whole Foods)也以不到80英亩的价格出售袋装番茄。

虽然80英亩的西红柿更好，但我不想每次去商店都多花1美元。我问80英亩的客户，为什么那些精打细算的客户——或者任何客户，真的——应该在农产品价格上涨的时候购买它们。Haders告诉我，价格是由零售商定的，而不是80英亩。

“我们知道，根据顾客的反馈，顾客非常重视我们一贯的口味，真正没有农药，本地的，刚采摘的新鲜番茄。Haders补充说:“现在的价格与本地有机食品的价格相当，但由于规模效益，我们打算在不影响产品质量、新鲜度或味道的情况下降低价格。”

他们的重点可能是味道，但事实是，泽尔金德和团队的其他成员非常关心这项技术。正是这项技术让80英亩的农场得以如此迅速地发展。这也是解决与食品行业改革相关的挑战的关键组成部分。

80英亩的“烟花番茄”在包装上被描述为“味道爆炸”。

“这个设施是绝密的，”泽尔金德说，我们站在10个堆放的集装箱前。“这里的一切都是专有的。”我是第一个看到它的记者，我了解到，和泽尔金德，利文斯顿和哈德尔斯谈论技术在这里安静，兴奋的语调。80 Acres公司表示，虽然其他室内农场依赖技术，但他们采取了一种更全面的商业方式，用全自动机器人装载农产品，用于运输和计算机系统，以帮助监控作物，并管理它们的照明时间表。

这个团队花了五年时间进行密集的试验和错误，建立了这个农场。他们从其他公司引进了技术，也尝试建造自己的农场，尽可能接近“最佳”室内农场。他们建造的每一个新农场都受益于他们上次学到的东西——汉密尔顿的这个设施是他们最新的、最高科技的农场。

“我们既兴奋又害怕，我们比我们认识的任何人都走得更远。我们完全无处可去。我们知道这是行不通的，这是昨天的事。我们明天就开始工作。”泽尔金德解释道。

80英亩的汉密尔顿农场有10个集装箱，长40英尺，宽8英尺，高8英尺。每个集装箱有4到6层，可以容纳大约4000个工厂。如果每个集装箱都满员，那么总共就有4万个工厂。这个设施的重点是莴苣和其他绿叶蔬菜。

密歇根州立大学(Michigan State University)园艺学教授埃里克•朗克尔(Erik Runkle)解释说，80英亩的室内农场和其他室内农场关注这类作物是有原因的。尽管有季节性供应，但消费者一年到头都想吃;尽管容易腐烂，但绿叶蔬菜通常需要长途运输。它们的营养含量也会在运输过程中降低。

那么问题就变成了:室内种植在经济上有多大的可行性?简而言之，我们还不完全知道，朗克尔告诉我。他和来自密歇根州立大学和其他大学的同事们接受了美国农业部(美国农业部)的拨款来研究这个确切的问题，但即使经过四年的研究，朗克尔并不认为答案是简单的“是”或“不是”。

朗克尔解释说，美国的商业室内农业始于8-10年前。他估计现在只有不到1%的农业生产来自室内农业。大多数早期的公司都倒闭了。一些著名的先驱者，如新泽西州的AeroFarms公司，仍然健在。

朗克尔补充说:“室内种植总是比田间种植要昂贵得多。”他认为室内农业不会很快取代传统农业，甚至可能永远都不会。但他确实认为，在水资源有限、农田灌溉要么不现实、要么不可能的地方，这是一个潜在的解决方案。

幸运的是，一些技术的进步已经降低了室内养殖的成本，使得今天的养殖比十年前更可行。

他们的仓库里堆放着十个模块化的“种植区”。在我访问期间，这个团队测试了几十种不同种类的绿叶蔬菜。

LED灯是最重要的技术进步之一，使80英亩成为可能。旧的灯花费更多的钱，使用更多的能源，使环境对植物来说太热了。现在，有了led, 80英亩的土地上有了可定制的自动化照明系统，可以模拟不同颜色温度下的日光。他们用更少的能源，花更少的钱，植物也更快乐。

这个农场也依靠两个机器人，山姆和巴尼，来处理大部分的重物。这些机器人按照设定的时间表——或者根据需要手动——从每个集装箱中装载和卸载植物托盘。泽尔金德解释说，其他公司仍然雇人上剪刀式升降机，搬运这些沉重的植物容器。

每个容器里也都有摄像头，所以团队可以随时查看他们的植物。80英亩公司正在开发一种机器学习技术，以识别不规则的植物——害虫、色盲、植物大小的变化等等——这样种植者就不必每天24小时都盯着这些植物了。

当摄像机发现一个不正常的地方时，它可以被80英亩的团队共享，从而更快地识别出潜在的问题，并为解决问题而努力。

泽尔金德说:“我们利用所有这些(技术)来帮助种植者，而不是取代种植者。”如今的人工智能技术还远远不能取代种植者的工作，但为技术腾出空间无疑改变了种植者与植物的互动方式。80英亩甚至提供自己的培训课程，教员工如何使用他们的技术。

在亚利桑那大学、康奈尔大学、内布拉斯加州大学和许多其他学校的农业部门，环境控制农业正成为一个日益流行的研究领域。

工厂经理蒂姆·布罗贝克对工作非常投入，有时他会在汉密尔顿农场睡觉。

三年前，蒂姆·布洛贝克(Tim Brobbeck)在80英亩的土地上开始种植。现在布罗贝克是工厂经理。布洛贝克说，当你无法爬上某个植物并轻易接近它时，就很难判断它到底发生了什么。摄像机能帮上忙，但有时还是很难知道到底发生了什么。作为Infinite Acres公司的首席执行官，利文斯顿所关注的正是这种技术学习曲线。

无限亩是80亩的科技公司。作为无限亩的负责人，利文斯顿努力使技术尽可能的智能，以支持种植者和团队的其他成员。但还有一个目标远远超出了汉密尔顿农场，甚至超过了80英亩的其他5个农场:她想把他们从80英亩的农场中学到的室内农业技术卖给世界各地的其他农民。

利文斯顿解释说，80英亩的农场可以向其他农场出售技术，帮助他们管理农场，或者只是出售技术，培训现有员工使用技术，让他们自己使用。他们渴望与其他农民分享他们在照明、传感器、视觉系统、机器人和自动化方面的知识，而这方面的需求很大。

这些是“R&D”作物，他们在汉密尔顿农场测试的绿叶蔬菜。

我问80英亩的团队是什么让他们与众不同，他们是如何坚持下去的。“我们的血统是勇气，”泽尔金德插话道。他们的失败，加上他们对食品行业的现有知识和对工作的真正热情，让他们继续前进。

利文斯顿补充道:“我们会说，‘以惊人的洞察力迅速而廉价地失败’。”这是他们的座右铭。他们欣然承认，他们犯了许多错误。

他们杀死了很多庄稼。他们的种植区湿度太大，简直是下雨了，一切都毁了。泽尔金德笑着说:“我们一直在播种，我们知道我们会毁掉所有的庄稼。”

但他们已经走了这么远，他们决心培训新一代的农民，就像蒂姆·布罗贝克一样，让健康的农产品比以往任何时候都更容易获得。“我喜欢[80英亩]的可扩展性，以及我们可以走出去，也许有一天可以养活世界的想法，”Brobbeck说。听起来不错。