「竊聽」葡萄 改造頂級酒莊

藏在果實后面的

「竊聽器」

在普理查德山頂上，有一個名為奧維德納帕谷（Ovid Napa Valley）的葡萄園，站在園中可以俯瞰整片北加州的壯麗景色，但是此時來自Fruition Sciences公司的迪堡特·斯科拉齊（Thibaut Scholasch）卻無心觀賞這壯麗的景致，因為有更重要的事情正等著他去做。

席地而坐的斯科拉齊用手輕輕撥開一株布滿還未成熟果實的葡萄藤，脫去果實的外衣后我們發現，這株葡萄藤有一個部位被鋁質氣泡膜緊緊包裹著，中間只裸露出一塊類似鋁片的金屬儀器。斯科拉齊說可不要小看了這個「小東西」，即使他不在葡萄園中，靠著它也能隨時知曉這株葡萄藤的生長需求。

你一定很好奇，這個看似不起眼的金屬片到底是什么？其實它是一個專門測量植物體內水分的液流傳感器，而把它裝在葡萄藤上就好似為葡萄藤安了一枚竊聽器，當葡萄藤發出任何有關生長信息的異常信號，這塊傳感器都可以通過無線傳輸將數據傳遞給斯科拉齊。除此之外，它還有更厲害的一面，通過它還可以得知葡萄藤附近的天氣、季節、土壤水分等狀況，結合這些外部數據斯科拉齊便可以設計出整個葡萄園下一步的最優質種植計劃和灌溉方案，并由此預測出最佳的葡萄收獲日期。

那么這樣一個神通廣大的「竊聽器」是如何工作的呢？

解決千年農業實踐難題

上學期間我們就知道，植物的表皮底下有水分在流動，而植物的水分和養分都是通過莖干來運輸的，可是如果想要看到植物體內整個運輸的過程是怎樣的，就只能依靠解剖莖干透過顯微鏡來觀察。然而利用顯微鏡觀察的方式不僅繁瑣而且不能實時了解植物在不同時段中水分流動情況，顯然太不靠譜兒。所以作為葡萄種植學博士的斯科拉齊便為我們想到了一個解決方案—利用液流傳感器來實時測量和監控植物體內的水分運輸情況。

除了液流傳感器，斯科拉齊還準備了一塊發熱器，兩根溫度計，一大塊鋁質氣泡包裝膜以及一根連接在太陽能數據記錄器上的數據線。斯科拉齊之所以自行設計出這套檢測設備，原因是他的終極目的不僅僅是為了確定植物中水分的狀態，更重要的是能全方位地透視到植物內部整個運輸情形。

斯科拉齊首先把發熱器固定在一段葡萄藤的莖干上，它的功能就像是暖寶寶一樣，專門用來對莖干進行加熱保溫。又利用兩根溫度計，一根測定加熱前的溫度，另一根測定加熱后的溫度，依據兩根溫度計讀數的差值就可以知曉當前葡萄藤中的水分含量。而一大塊鋁質氣泡包裝膜的用途是起到隔絕陽光的作用，因為來自外界的熱源經常會對精確測量造成的干擾，而且鋁質氣泡膜重量很輕，不會對葡萄藤造成過重的負擔。那根連接在太陽能數據記錄器上的數據線就像是對外傳播信息的傳送站，實時把植物中水分狀態傳送給斯科拉齊或是與之信號相對接的世界上的任何地方，它的存在大大提高了研究人員更新數據信息的頻率，同時讓種植者得以及時改變種植計劃。

斯科拉齊說現在Fruition Sciences公司已經開始把這樣的種植方案向世界各地推廣，而且當各地使用傳感器的時候，每家葡萄園的葡萄藤生長的數據信息都會經由互聯網發向云端，這時Fruition Sciences公司的研究人員會收錄所有的信息，并進行數據分析比對，再結合一并上傳上來的各莊園附近的天氣情況，降雨量多少，土壤水平以及現情況下葡萄藤的分布排列，為各葡萄園的主人構建出最優質的種植計劃和灌溉方案，并預測出最佳收獲日期。

所以，這看似簡單的系統，產生的威力卻解決了困擾人們數千年的農業實踐難題。

除此之外，斯科拉齊的種植方案還有另一個好處。

開拓者的福音

在大多數外來的開拓者眼中，法國的葡萄園應該是果香四溢，大小不一的紫色珠子像落玉盤似的鑲嵌在翠綠色的葉子中。但其實，大多數能釀出好酒的葡萄園，葡萄的顆粒不僅不大，藤上的葉子在后期都會發黃，看上去就像生病了一樣。

這是因為不同于其他植物，葡萄是生長在藤上的，而藤需要攀爬在支架來獲取陽光。可能因為這樣的特性，讓葡萄藤能比其他植物更快地獲取到生長所需的能量，所以當葡萄藤很快獲取了足量的陽光和水分后，便直接進入生長旺盛期。然而一旦步入了快速生長階段，葡萄藤便竭盡全力為葡萄漿果熟化做好準備。最常見的現象就是，在此期間葡萄藤可能會遇到陽光和水分缺失無法滿足整株植物的生長，這時葡萄藤便會無私地奉獻出絕大多數水分和養分，將其都注入到漿果之中，以此來保證果實們能更快達到最優成熟期。

然而，萬萬沒想到是，反而這樣生長出來的葡萄恰好就是優質葡萄酒釀制所需要的，因為葡萄果實大部分的風味都被藏在皮中，而水分充足的葡萄果實反而 會因水分過多稀釋掉葡萄的濃度，所以很多專門用于釀制葡萄酒的葡萄會被種植在多巖石的山坡上，就是因為山坡不僅土壤貧瘠而且很難蓄水，來激發葡萄自身這樣的特點，所以被自身「催熟」的葡萄看起來只有豌豆大小，卻是釀制葡萄酒的最優質原料。

如此特殊的生長特性對于法國這個種植葡萄最悠久的國度而言，都可以被當地的葡萄酒莊主歸類于簡單的經驗之談，所以在過去的一百年里，法國的葡萄種植園被稱為「葡萄通靈者的地盤」，而且無論是葡萄的栽培、剪枝、灌溉還是收獲，都是借鑒過去的經驗。所以即使沒有把葡萄種植在巖石上，他們也懂得在氣溫達到峰值或是葡萄剛開始出現枯萎狀況時不進行灌溉以此為葡萄營造一個缺乏供給的假象，最后依舊能得到最適合釀制葡萄酒的果實。而且通常他們還會因地制宜地選擇種植這樣的葡萄所適合的土壤，所以他們能種出優質葡萄無可厚非，但是這一切對于外來學習者來說卻并沒有那么簡單。

之前各地的開拓者們來到法國，深受經驗主義的影響，從波爾多地區的頂級葡萄種植園那里學習技藝，然后直接移植到本地區進行種植。最近美國農業部的一項相關調查表明，在美國的葡萄園，有超過四分之三的農民是按照法國的葡萄種植經驗來觀察作物的狀態，例如看到葉片受熱開始卷曲時便進行灌溉。還有百分之七的人，是根據身邊的人的行為有樣學樣，比如附近的莊園主開始對植物灌溉，便也澆水，因此「以人類的行為方式來思考植物」就是外來的學習者缺乏經驗最好的詮釋。而且這樣的種植方式帶來的結果不僅是過分灌溉造成不必要的浪費，還會對葡萄的種植起到適得其反的作用。所以外來的學習者可能學習到了整套的種植技藝，但是百年來的老到經驗卻無法移植。endprint

也因為如此，斯科拉齊說，沒有經驗，就不能依靠植物直接擺出的姿態想當然地給予其水分。但是如果利用科學的方式—為葡萄藤安裝液流傳感器，這樣就能確切知曉植物體內的水分狀況，而且因為數據真實可靠所以它能幫助你彌補經驗的不足。

例如葡萄藤通常會在葉子枯萎之前已經處于缺水的狀態，而沒有經驗的農場主會按照平常習慣按時給葡萄進行灌溉，這樣便錯過了最好的葡萄自身熟化期，最后也就導致無法種植出所需的上乘葡萄酒果實，而通過安在葡萄藤上的傳感器，農場主會隨時得知植物體內的水分狀況，于是一旦收到植物缺水的警告時，就不會急于灌溉，直到葡萄進入果實的成熟期才會繼續進行灌溉。所以如果作為一名外來的葡萄種植者，選擇液流傳感器來監測葡萄生長狀況會比花費時間現累計經驗得到的效果好得多。

節水高手

液流傳感器的植入除了為新晉的葡萄酒莊主提供了后來居上的機會，而且還給他們帶來了一個更為明顯的好處，就是減少了水資源的浪費。

最著名的例子就來自于美國加利福尼亞州的納帕谷。

納帕谷被稱為美國的酒谷，雖然納帕谷的土壤構成和光照條件與波爾多地區完全不同，但是也盛產著法國葡萄酒最負盛名的原料—赤霞珠葡萄，但不同的是納帕谷的農民種植赤霞珠葡萄方式和波爾多地區完全不同。這是因為，在5月到10月之間納帕谷很少出現降雨，這對于葡萄酒釀造界佼佼者赤霞珠葡萄來說絕對是一個滅頂之災。所以納帕谷在種植赤霞珠葡萄時，必須依靠人工灌溉來彌補5到10月期間無降水的天氣狀況，以此來為赤霞珠葡萄營造一個正處于生長旺季的假象，而且還得配合修剪葉冠來保證它們能獲取到充足的陽光，以此達到讓葡萄藤自然生長的效果。而對于納帕谷的做法，斯科拉齊說這是一種灌溉模式盲目的模仿，完全違背了葡萄生長的自然法則，但如果利用液流傳感器因地制宜地考察植物狀況和周邊氣候條件，之前浪費的灌溉完全是可以避免的。

另一個相似的例子發生在Cliff Lede酒莊，他們在完全使用傳感器技術種植葡萄之前做過一項實驗：把自己60000平方米的葡萄園一分為二，一半依據傳統的經驗進行灌溉，另一半則使用傳感器法。到收獲的時節發現，遵循傳統經驗灌溉的葡萄，因為早秋雨季縮短所以加長了葡萄成熟的時間以至于延遲了葡萄正常的收獲期，而且有很大一部分葡萄因為早期沒有及時斷水，后期又灌溉深度不夠導致顆粒干癟，酒精含量過高。相比之下，利用傳感器收集的數據來對葡萄進行灌溉，卻帶來了意想不到的有利局面，不僅葡萄園的用水大幅度減少，葡萄的收獲期也提前了。更重要的是他們發現了，灌溉方案的改變還會對釀成后的葡萄酒的風味和香味帶來重大的影響。

隨后Cliff Lede酒莊又在Fruition Sciences公司的指導下，在一塊曾經被認為是C級水平的土壤中種植出了具備A級水平的葡萄果實，其采取的方式就是對這塊地進行了旱作法。Cliff Lede酒莊的莊主安德森說，在一塊品質不佳的土地上種出的葡萄竟然釀出了前所未有的高品質葡萄酒，而且還大大節省了水資源，這都要歸功于能實時獲取植物數據的傳感器技術。也正是如此出人意料的欣喜成績， 讓Fruition Sciences公司的名氣在葡萄種植界更為響亮了。而這一傳感器技術，其優勢在Ovid酒莊中表現更為突出。Ovid酒莊完全依照Fruition Sciences公司為他們設計的種植方案進行灌溉了一整年后，所釀造的葡萄酒被評為96+，而這一成績是迄今為止所有酒商們給予評分中所獲得的最高分。

斯科拉齊說，當時運用傳感器技術并沒有想到會有節水的功效，但是所有與Fruition Sciences公司簽約過的葡萄酒莊反饋回來的意見都是，傳感器技術實實在在起到了節水的作用。Cliff Lede Vineyards酒莊作為Fruition Sciences公司的客戶曾把先前的耗水量與現在的進行了對比，發現現在灌溉用水量比原先減少了75%。另一個名為Dana Estates的酒莊自身擁有5塊巨大的葡萄種植園，每一個葡萄園都接近8000平方米，其莊主在每一個葡萄園里都安上了傳感器，一年下來發現，每塊葡萄園的灌溉用水從原來的平均每株136升到242升銳減至38升，其生產總監卡梅隆·沃特從總體成本上來預估：「這一年我們將會總共節水22000立方米。」

之后Ovid酒莊又把傳感器技術的節水數據制成了圖表，從圖表上可以顯而易見地看出，從出芽到收獲，4047平方米的土地就能節省大約25毫升的降水，換算成耕地用水就是101立方米。而來自《Wine Business Monthly》的一項調查表明，美國加州有差不多20億平方米土地在種植釀酒葡萄，依靠經驗來灌溉的面積占到68%，也就是13.6億平方米，如果按照Ovid酒莊的計算，把這68%的土地都運用上傳感器技術，每季葡萄灌溉將會節省3434萬立方米的水資源。

如此看來，傳感器技術的確是植物灌溉中的節水能手。

向更廣闊的領域進軍

Fruition Sciences公司最近已經開始向傳統的葡萄種植大本營大舉進攻，波爾多地區已經有四家頂級酒莊與其簽訂了合約。其中有一位名為米歇爾·羅蘭（Michel Rolland）的人，他是世界上最具影響力的釀酒商之一，同時也是傳感器技術的堅定支持者，他說：「利用傳統的經驗法可能不會釀出劣質的葡萄酒，但是利用傳感器技術卻一定能釀出品質最佳的葡萄酒。」因為只有利用科學技術才會更準確地把握植物的生長過程，即使是葡萄酒之鄉法國，只會墨守成規最終也肯定沒有什么出路。

著名的銀橡樹酒閣（Silver Oak Cellars）的釀酒商丹尼爾·巴倫（Daniel Baron）也說，盡管已經從事釀酒行業四十多年，但是傳感器技術的使用依舊給了他新的自信，「因為任何能讓我們掌握葡萄藤內部動態的技術都是了不起的發明」。

除此之外，一些葡萄酒行業相關公司也從液流傳感器技術深受啟發。Kwang-wi Park和Eun-ji Lim兩位設計師基于紅酒收藏家對葡萄酒存儲的要求，設計出了一款名為Digital Cork的裝有溫度傳感器的葡萄酒瓶塞，可以讓葡萄酒愛好者輕易讀取影響葡萄酒質量的因素，包含環境溫度、開瓶日期、有效日期等等。

作為液流傳感器的「同族兄弟」，Digital Cork也可以連接無線網絡，而且通過無線網絡可以把傳感器探測到的信息發送到定制紅酒的客戶手機中，所以無論何時何地，只要安裝了Digital Cork，便可以知曉任何與葡萄酒相關的信息。

同樣被傳感器影響的還有一些國家性的機構。近日美國國家基金會撥款365萬美元用于研究水分是如何在基因組層面影響水稻的生長的，而這個項目的負責人邁克爾·普魯格甘納（Michael Purugganan）十分看好傳感器技術，他希望水稻也能和葡萄一樣，在安裝了傳感器之后清楚地知曉其內部的水分輸送情況。

而抱有這種想法的不只是普魯格甘納，目前紐約大學的研究人員正在設計各種液流傳感器設備，以便為大豆、葡萄柚、蘋果、梨乃至胡桃的種植提供幫助。還有一些研究人員正在把無線傳感器用于醫療領域。通過在病人身上安置傳感器來采集其體溫、呼吸、血壓等數據，以及時監測到距離較遠的病人的身體狀況。不僅如此，無線傳感器設備還可以用于環保監測，來自英特爾的研究小組和加州大學伯克利分校的科學家利用無線傳感器網絡技術來監視大鴨島海鳥的棲息情況。通過無線傳感器的數據分析，對保護海鳥生存環境作出了很大的貢獻。另外，傳感器技術對監測一些城市環境中的林木生長也起到了功不可沒的作用。endprint