每棵西兰花都有IP地址

陈婧

即使在麻省理工学院，媒体实验室也是个十分特殊的地方。在这里，他们的研究主题五花八门，却有一个共同的主题，那就是“拓展人类”。乘电梯到达麻省理工媒体实验室五楼，看到的是一个未来农场一一玻璃暖房内种植着生菜、西兰花、草莓、西红柿等植物，还有LED灯、电子传感器、喷雾水泵等设备。

今年5月，联合国粮农组织发表媒体通报表示，全球主要食品价格连续4个月出现上涨，全球的农产品重回涨价周期。农产品的涨价有很多理由，但传统农业的前景，在全世界范围内都不容乐观。

目前的工业粮食体系要养活全世界72亿人口，其中的36亿人生活在城市，而只有区区2亿人在从事粮食生产工作。而自然资源日渐匮乏、生物多样性丧失、气候变化以及城市人口的爆炸，都让这样的粮食体系逼近极限。

非洲是世界人口最年轻的大陆，50%的人口年龄都低于18岁，而他们中80%的人不希望成为农民，农业是困难的，小农场主的生活境遇亦是如此的。在印度，农民家庭没有基本的公共服务，农民无法另谋生路，自杀率相较于10年前陡增许多。日本的食物70%靠进口，而在福岛核电站泄漏事故发生后，土地和海洋受到污染，当地的年轻人都去了仙台、东京这样的都市，而福岛县则成为了“没有青春，没有水，没有土地，没有未来”的荒村。

即便在世界最大的农业发达国家美国，“土地”离开都市人的距离也很遥远——美国的苹果从采摘之后，到送到餐桌，平均会在仓库里存储14个月时间。农业科技的发达，在仓库充入一些特殊气体后，让人们可以在盛夏的六月也能吃到苹果，但是从营养的角度，这个苹果从收获的时候就已经死亡了。

在过去一万年的历史长河中，农耕文明才有了在公元前8000年的第一批人类定居，无论是后来的工业社会的崛起，还是以生物科技主导的垂直农业，农业的变革与人类社会的进程息息相关。

“开放农业计划”的创始人卡莱博·哈珀（Caleb Harper）从福岛核电站的受灾人群中得到启示：如何帮助福岛离开土地的农民重新开始生活？如何能让年轻人回归农业？

农业的维基百科

对哈珀来说，传统农业种植的工作，是把一件农产品在收获后，从产地运往消费者的餐桌过程，需要经过一次次的运输，也产生了一次次的损耗。而他希望做的事情，却是“把一个苹果数字化，以空气中粒子为载体进行传送，当到达目的地后，这些数字化的苹果又重新形成苹果”。

“我们传递的是食物的信息，而非食物本身。通过食物计算机、食物服务器以及食品数据中心将全球的人进行连接，实现种植信息共享，所有人都能在这里进行信息的交换。”这个位于麻省理工学院媒体实验室的平台，目标是成为“农业版的维基百科”。

“将所有信息公开在像维基百科这样的平台上，以改善全球的食物网络结构。每个人都能下载所有的数据，并根据自身需要调整食谱进行种植。这样，所有人都可以成为农民，成为食物的生产者。”

但要编辑这样一本百科全书，信息的来源非常有限。如果说传统农业知识可以代代相传，那么都市农业的经验就很难获取。“都市农业和传统农业相比，完全是一条不同的路子，可以保证全年不断的生长期。因为空间限制，它往往采用垂直的设计，同时还需要特殊的光、水、土等条件。目前这方面的公共信息却严重不足。”

“大多数已有的知识都被一些大型农业公司掌控，或者由森严的知识产权法保护着，还有大批红着眼睛想在现代农业里面淘金的投机分子。”哈珀认为，“这些特别小的数据中心，没有意识到背后还有一个体系存在。”

为突破这些障碍，哈珀开发的是一个开源的数字化农作物成长系统，通过自动控制系统，创建一个可控环境以及可操纵的气候。传感器负责监测作物的生长条件，并根据预设的算法对光照、温度、湿度、二氧化碳水平、水循环以及养分供给进行微调。随着时间的推移，所有的生长数据都会被累积，这份农作物的“营养食谱”也就能通过网络，不受限制地被分享到世界各地。

每一棵正在实验室里培养的西兰花，都有一个对应的IP地址。如果这还不够奇怪，你还可以点击获取“植物配置文件”，它告诉我们植物的理想“下载进度”，即距离可采摘还有多少时间。这样的智能控制，能计算何时能达到人们的营养需要？何时其口味达到最佳？当浇水过多或阳光过于充足时系统会发出警告，就像给每棵西兰花建立了一个Facebook网页，表达自己的喜怒哀乐。

农业维基百科的流程透明，让农业技术的改进可以得到来自非农业部门的协助一一美国航空航天局向他们提供了用于和平号太空站的雾化技术，这种技术根据植物的确切需要，来给予其水分、矿物元素和氧气，西兰花的生长速度提高4到5倍，在8个星期内从种子完全长成。

相比其他都市垂直农业的“闭源”，农业维基百科开源的益处，还可以提高食物的安全性：“我们正处在一个转变时期，过去我们用低廉的成本生产出大量的食物，而现在我们要把重心转向生产高质量的食物，并且希望了解这些食物。”

“我们需要知道所食用的食物有什么营养，以及它们是如何生产出来的，还有它们对我们的好处。这种食物对我的小孩来说，是不是安全的？如果他们吃了的话，会不会在10年内得糖尿病？这些问题是广大消费者都非常关心的。农业的革新已经进入营养学的范畴。”

拥有全世界的风土

“风土”这个词在法语里有着特殊的情结，从酿酒、奶酪到蜂蜜、咖啡，它强调人们对自然条件的尊重，包含土壤、气候、水质和当地人的手艺等诸多因素。传统农业中，“风土”是决定性的因素：没有得天独厚的风土，就没有倾国倾城的美酒，“风土是人类千百年来的梦想。”

在法国的勃艮第，天上只有一种气候，地上却有1247个像马赛克一般的风土地块。这样的地块在近1000年中保持着同样的名称，同样的特别底层土质、特别的光照条件和特别的水文特征，结果每个地块都有拥有独特的微气侯。这样的风土地块产出的酒是独一无二的，别的地方产不出也模仿不出同样的酒来。而在中国的语境中，则有“一方水土一方茶”。

在哈珀看来，如果从“风土”的角度去画出一张世界地图，那么地球上存在着巨大的差异与不平等。一些土地被上帝偏爱而特别高产，而另外一些则特别贫瘠，拥有一块宜人的风土，对很多农民来说，遥不可及。“如果气候是民主，人类依然身为气候的奴隶。”

而在哈珀创造的自动化控制系统中，计算机不仅控制着植株本身的生长情况，还控制着整个室内的二氧化碳、氧气等所有气候条件，不同的气候条件，会产生比勃艮第1247个风土地块更复杂的“气候食谱”，决定着植株的营养成分、大小、形状、颜色等指标。

而“开放农业计划”还有一项非常激动人心的新技术，就是更为直接地控制作物的风味。当你对巴西种植的咖啡豆情有独钟时，那么食物计算机就可以用编码表达出巴西的气候。在程式里，从模拟环境条件开始，限定了二氧化碳、氧气、湿度、温度的数值，同时也会分析出产地土壤里的矿物质成分与含量、根系温度、阳光照射角度、降雨量等，从而在纯人工的环境中，模拟出特定风土下的美味食物，“定制”出需要的味道。

而对于未来农业，这不仅解决了农业的数量，也提高了农业的品质。这改变了工业化式的农业生产，大规模耕种、却只能生产单一作物的农场。而在个人农业计算机里，用户可以导入由其他用户创立、测试和完善的气候配置，或者自己进行模拟气候配置，然后就可以在家里的“农田”里收获来自世界各地的美味时蔬。

对于那些经过远距离运输才能上到餐桌的食物来说，“乾坤挪移”将更加容易。而对那些习惯了本土口味的人来说，可以更加常见地看到“蔬菜和水果移民”。在哈珀的实验室里，目前同时种植的有东南亚高良姜、非洲木薯、印度莲子、加勒比海木槿、马达加斯加香草荚和热带的小豆蔻。他们和每个开放城市的移民一样，丰富多样，色彩斑斓。

除了可以发现和认识更多的“移民”，用户还可以更容易了解主厨的奥秘——那些特供米其林餐厅厨房的长势良好的番茄，也可以“一键下载”，种植出相同的带有酸甜口感的滋味。

食物计算机

按照“开放农业计划的”构思，从一个种植爱好者，到成为入门成为真正的都市“农场主”，需要投资拥有一台真正的“个人食物计算机”。如同当年个人电脑的风靡，这也可能是未来的风尚。

哈珀构思了三种规模的食物计算机，能够根据生产或者实验需求，控制培养出各种等级、各种型号的作物。个人食物计算机，如同笔记本电脑的大小，为了让种植爱好者以及学校中的学生，对学习食物生产技术产生兴趣。

这台个人食物计算机看起来就像一个长方形的鱼缸，只不过里面并不充满水。发出紫光的LED灯管、正在萌芽的蔬菜，都实时与互联网连接。爱好者们随时掌握自己“鱼缸”内的生长情况，还可以和其他人进行对比和参照。这种小型环境系统利于开展实验，同时为人们对生物学、植物学、环境学、编程、工程等学科的学习提供极大的帮助。

第二等级为“食物服务器”，形似标准大小的集装箱，这种中等型号的设计单元，会吸引跨学科的研究者，以及小型咖啡厅、餐厅以及时装店的老板。船运集装箱大小的食物计算机，周围安装了树脂玻璃，生长空间都配有光照、管道和成架种植的农作物，可以让餐馆老板们在餐厅内种植食物，并能为顾客提供最新鲜的食物。

而最大规模、最高等级的为“食物数据中心”一一这个规格的食物计算机尚在研究阶段，哈珀期望开发出一项能够控制仓库大小的室内环境的技术，以用于工业化的农业生产，实现多种作物分区栽培，每种作物都达到其最佳生长条件。在设想中，食物数据中心的体量将占据整个工厂或某些大型建筑。

而三个等级的计算机之间，实现了数据的兼容性——在桌面原型大小的食物计算机中所开发的特定作物，其适宜生长条件可以扩展到航运集装箱大小的食物服务器。

哈珀表示，“建立3种规格食物计算机的目的是实现个人、小规模和大规模农业技术平台的标准化。”不管是食物计算机还是食物服务器，“开放农业计划”还开发了一个定制操作系统，界面则设计成游戏登陆界面，这样人们在世界各地都能通过智能终端进行控制，普通人也能娴熟地对不同等级的计算机操作和掌握。

操作系统支持“回放”功能，当一个生长周期结束后，用户如果希望再次种植同一类植物时，只需点击按钮，就可重复当前食谱。界面还支持“分享”功能，用户可以将这些食谱与朋友分享，把自己心仪的食物“传递”给朋友。

截至目前，全球已经拥有接近10台食物计算机：麻省理工学院和波士顿地区的公立学校有六台个人食物计算机，另外两台食物服务器分别位于麻省理工学院与墨西哥瓜达拉哈拉国立理工学院的高级科研中心。而“开放农业计划”的全球第一个食物数据中心，定于今年下半年在麻省理工学院附近建成。

未来的农业图书馆

“开放农业计划”的最终目标是让世界拥有更多的农民，并实现一个灵活、开放、具有高度响应能力的农业系统。

如果食物数据中心成功投入运行，这项技术能够开辟在室内仓库化环境下进行农业耕作的可能性，满足高密集度的城市生活，维护粮食安全，以应对未来气候的不确定性及生态系统的脆弱性。“在麻省理工媒体实验室这个2米宽、9米长的玻璃箱里种植，这里作物每30天为一个循环周期，生长速度是正常状态下的3～4倍，每次收获大约可满足300人的需求。

“开放农业计划”并不局限于成为一本农业的“维基百科”，它还致力于成为一个开放式的博物馆一一它的馆藏核心为一个将自然环境输入与作物分类输出相匹配的综合性数据库，供科学家和种植者进行研究。例如当温度、相对湿度、二氧化碳和氧气浓度、水的酸碱性等参数的改变，与植物的表达，如颜色、大小、生长率、营养成分，会产生怎样的关联。通过对云数据的处理，进一步优化各种数据和算法，满足种植者个性化的需求。

这个数据中心也将生产更多有利于改善都市人健康的食物。哈珀预测，“20年内，医生开出的药方也可以通过食物计算机生产。医生根据个人基因组和生活习惯，给出一些活性菌群。患者遵医嘱，在食物计算机中加入种子和活性菌，使用气候配方，最后收获改善健康状况的有机食物。”

由于最新一代LED植物生长灯的效率急剧提升，越来越多的垂直农场出现在世界各地，尤其是食物严重依靠进口的日本，目前已经有接近200个垂直农场。不过哈珀承认，与加利福尼亚或者墨西哥拥有成百上千公顷土地的农场主相比，食物数据中心仍然在起步阶段。“我们的目的不是替代自然环境。人工环境的农业生产，要想赶上传统农业生产，还有5到10年的路要走。”

虽然尚未走向商业化，但“开放农业计划”已经吸引了塔吉特（Target）集团的关注。这家美国超市连锁巨头，将在未来15年投入食品生长、消费变革模式的研究，而“开放农业计划”已经被纳入了研究资助的范围。

在世界范围内，值得欣喜的一个转变是，各国正在推动的第四次农业革命，已经从“孤军作战”转向了“协同作战”。与“开放农业计划”做法相吻合的是，开放数据被认为是“扩大农业覆盖范围、使全球5000万人摆脱贫困的最重要的方面”之一。

在2012年的八国集团领导人峰会上，决定通过一个全球性的平台将其国家的农业数据，与发展中国家的农民、研究人员和决策者分享。这些数据，由美国政府部门制作并存储，价值极高。将便于人类和机器更便利地找到、下载、阅读及使用，不加任何格式限制”。美国总统奥巴马表示：“创建一个平台，以有效共享关键数据和用以分析数据的工具，乃是人类与饥饿作斗争的下一个关键步骤。”