法国波多尔地区拥有全球最负盛名的葡萄酒庄，庄园里的葡萄种植一直遵循着百年来流传下来传统种植方式。按一位著名的法国酿酒商的说法：「想要种出好的果实，只要把葡萄园的种植技艺移植过来就好。」但是最近，这一说法被Fruition Sciences公司打破，他们在美国的一个葡萄园里为葡萄藤们安装了自制的「」，通过了解葡萄藤每时每刻的「所思所想」，在一块品质不佳的土壤上，种植出品质上乘的葡萄果实。这一优异成绩很快得到了波多尔地区四家酒庄认可，并于今年和Fruition Sciences公司签订了合同，他们希望通过Fruition Sciences公司的技术改变过去仅凭直觉的种植方式，利用科学为酒庄尽可能培育出品质最佳的葡萄果实。

　　在普理查德山顶上，有一个名为奥维德纳帕谷(Ovid Napa Valley)的葡萄园，站在园中可以俯瞰整片北的壮丽景色，但是此时来自Fruition Sciences公司的迪堡特·斯科拉齐(Thibaut Scholasch)却无心观赏这壮丽的景致，因为有更重要的事情正等着他去做。

　　席地而坐的斯科拉齐用手轻轻拨开一株布满还未成熟果实的葡萄藤，脱去果实的外衣后我们发现，这株葡萄藤有一个部位被铝质气泡膜紧紧包裹着，中间只裸露出一块类似铝片的金属仪器。斯科拉齐说可不要小看了这个「小东西」，即使他不在葡萄园中，靠着它也能随时知晓这株葡萄藤的生长需求。

　　你一定很好奇，这个看似不起眼的金属片到底是什么?其实它是一个专门测量植物体内水分的液流传感器，而把它装在葡萄藤上就好似为葡萄藤安了一枚，当葡萄藤发出任何有关生长信息的异常信号，这块传感器都可以通过无线传输将数据传递给斯科拉齐。除此之外，它还有更厉害的一面，通过它还可以得知葡萄藤附近的天气、季节、土壤水分等状况，结合这些外部数据斯科拉齐便可以设计出整个葡萄园下一步的最优质种植计划和灌溉方案，并由此预测出最佳的葡萄收获日期。

　　那么这样一个广大的「」是如何工作的呢?

　　解决千年农业实践难题

　　上学期间我们就知道，植物的表皮底下有水分在流动，而植物的水分和养分都是通过茎干来运输的，可是如果想要看到植物体内整个运输的过程是怎样的，就只能依靠解剖茎干透过显微镜来观察。然而利用显微镜观察的方式不仅繁琐而且不能实时了解植物在不同时段中水分流动情况，显然太不靠谱儿。所以作为葡萄种植学博士的斯科拉齐便为我们想到了一个解决方案—利用液流传感器来实时测量和植物体内的水分运输情况。

　　除了液流传感器，斯科拉齐还准备了一块发热器，两根温度计，一大块铝质气泡包装膜以及一根连接在太阳能数据记录器上的数据线。斯科拉齐之所以自行设计出这套检测设备，原因是他的终极目的不仅仅是为了确定植物中水分的状态，更重要的是能全方位地透视到植物内部整个运输情形。

　　斯科拉齐首先把发热器固定在一段葡萄藤的茎干上，它的功能就像是暖宝宝一样，专门用来对茎干进行加热保温。又利用两根温度计，一根测定加热前的温度，另一根测定加热后的温度，依据两根温度计读数的差值就可以知晓当前葡萄藤中的水分含量。而一大块铝质气泡包装膜的用途是起到阳光的作用，因为来自的热源经常会对精确测量造成的干扰，而且铝质气泡膜重量很轻，不会对葡萄藤造成过重的负担。那根连接在太阳能数据记录器上的数据线就像是对播信息的传送站，实时把植物中水分状态传送给斯科拉齐或是与之信号相对接的世界上的任何地方，它的存在大大提高了研究人员更新数据信息的频率，同时让种植者得以及时改变种植计划。

　　斯科拉齐说现在Fruition Sciences公司已经开始把这样的种植方案向世界各地推广，而且当各地使用传感器的时候，每家葡萄园的葡萄藤生长的数据信息都会经由互联网发向云端，这时Fruition Sciences公司的研究人员会收录所有的信息，并进行数据分析比对，再结合一并上传上来的各庄园附近的天气情况，降雨量多少，土壤水平以及现情况下葡萄藤的分布排列，为各葡萄园的主构建出最优质的种植计划和灌溉方案，并预测出最佳收获日期。

　　所以，这看似简单的系统，产生的威力却解决了困扰人们数千年的农业实践难题。

　　除此之外，斯科拉齐的种植方案还有另一个好处。

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　　开拓者的

　　在大多数外来的开拓者眼中，法国的葡萄园应该是果香四溢，大小不一的紫色珠子像落玉盘似的镶嵌在翠绿色的叶子中。但其实，大多数能酿出好酒的葡萄园，葡萄的颗粒不仅不大，藤上的叶子在后期都会发黄，看上去就像生病了一样。

　　这是因为不同于其他植物，葡萄是生长在藤上的，而藤需要攀爬在支架来获取阳光。可能因为这样的特性，让葡萄藤能比其他植物更快地获取到生长所需的能量，所以当葡萄藤很快获取了足量的阳光和水分后，便直接进入生长旺盛期。然而一旦步入了快速生长阶段，葡萄藤便竭尽全力做好葡萄浆果熟化的准备。最常见的现象就是，在此期间葡萄藤可能会遇到阳光和水分缺失无法满足整株植物的生长，这时葡萄藤便会地奉献出绝大多数水分和养分，将其都注入到浆果之中，以此来果实们能更快达到最优成熟期。

　　然而，万万没想到是，反而这样生长出来的葡萄恰好就是优质葡萄酒酿制所需要的，因为葡萄果实大部分的风味都被藏在皮中，而水分充足的葡萄果实反会因水分过多稀释掉葡萄的浓度，所以很多专门用于酿制葡萄酒的葡萄会被种植在多岩石的山坡上，就是因为山坡不仅土壤贫瘠而且很难蓄水，来激发葡萄自身这样的特点，所以被自身「催熟」的葡萄看起来只有豌豆大小，却是酿制葡萄酒的最优质原料。

　　如此特殊的生长特性对于法国这个种植葡萄最悠久的国度而言，都可以被当地的葡萄酒庄主归类于简单的经验之谈，所以在过去的一百年里，法国的葡萄种植园被称为「葡萄通灵者的地盘」，而且无论是葡萄的栽培、剪枝、灌溉还是收获，都是借鉴过去的经验。所以即使没有把葡萄种植在岩石上，他们也懂得在气温达到峰值或是葡萄刚开始出现枯萎状况时不进行灌溉以此为葡萄营造一个缺乏供给的，最后依旧能得到最适合酿制葡萄酒的果实。而且通常他们还会因地制宜地选择种植这样的葡萄所适合的土壤，所以他们能种出优质葡萄无可厚非，但是这一切对于外来学习者来说却并没有那么简单。

　　之前各地的开拓者们来到法国，深受经验主义的影响，从波尔多地区的葡萄种植园那里学习技艺，然后直接移植到本地区进行种植。最近美国农业部的一项相关调查表明，在美国的葡萄园，有超过四分之三的农民是按照法国的葡萄种植经验来观察作物的状态，例如看到叶片受热开始卷曲时便进行灌溉。还有百分之七的人，是根据身边的人的行为有样学样，比如附近的庄园主开始对植物灌溉，便也浇水，因此「以人类的行为方式来思考植物」就是外来的学习者缺乏经验最好的诠释。而且这样的种植方式带来的结果不仅是过分灌溉造成不必要的浪费，还会对葡萄的种植起到适得其反的作用。所以外来的学习者可能学习到了整套的种植技艺，但是百年来的老到经验却无法移植。

　　也因为如此，斯科拉齐说，没有经验，就不能依靠植物直接摆出的姿态想当然地给予其水分。但是如果利用科学的方式—为葡萄藤安装液流传感器，这样就能确切知晓植物体内的水分状况，而且因为数据真实可靠所以它能帮助你弥补经验的不足。

　　例如葡萄藤通常会在叶子枯萎之前已经处于缺水的状态，而没有经验的农场主会按照平常习惯按时给葡萄进行灌溉，这样便错过了最好的葡萄自身熟化期，最后也就导致无法种植出所需的上乘葡萄酒果实，而通过安在葡萄藤上的传感器，农场主会随时得知植物体内的水分状况，于是一旦收到植物缺水的时，就不会急于灌溉，直到葡萄进入果实的成熟期才会继续进行灌溉。所以如果作为一名外来的葡萄种植者，选择液流传感器来监测葡萄生长状况会比花费时间现累计经验得到的效果好得多。

　　节水高手

　　液流传感器的植入除了为新晋的葡萄酒庄主提供了后来居上的机会，而且还给他们带来了一个更为明显的好处，就是减少了水资源的浪费。

　　最著名的例子就来自于美国加利福尼亚州的纳帕谷。

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　　纳帕谷被称为美国的酒谷，虽然纳帕谷的土壤构成和光照条件与波尔多地区完全不同，但是也盛产着法国葡萄酒最负盛名的原料—赤霞峰葡萄，但不同的是纳帕谷的农民种植赤霞珠葡萄方式和波尔多地区完全不同。这是因为，在5月到10月之间纳帕谷很少出现降雨，这对于葡萄酒酿造界佼佼者赤霞珠葡萄来说绝对是一个。所以纳帕谷在种植赤霞珠葡萄时，必须依靠人工灌溉来弥补5到10月期间无降水的天气状况，以此来为赤霞珠葡萄营造一个正处于生长旺季的，而且还得配合修剪叶冠来它们能获取到充足的阳光，以此达到让葡萄藤自然生长的效果。而对于纳帕谷的做法，斯科拉齐说这是一种盲目的模仿灌溉模式，完全了葡萄生长的自然，但如果利用液流传感器因地制宜地考察植物状况和周边气候条件，之前浪费的灌溉完全是可以避免的。

　　另一个相似的例子发生在Cliff Lede酒庄，他们在完全使用传感器技术种植葡萄之前做过一项实验：把自己60000平方米的葡萄园一分为二，一半依据传统的经验进行灌溉，另一半则使用传感器法。到收获的时节发现，遵循传统经验灌溉的葡萄，因为早秋雨季缩短所以加长了葡萄成熟的时间以至于延迟了葡萄正常的收获期，而且有很大一部分葡萄因为早期没有及时断水，后期又灌溉深度不够导致颗粒干瘪，酒精含量过剩。相比之下，利用传感器收集的数据来对葡萄进行灌溉，却带来了意想不到的有利局面，不仅葡萄园的用水大幅度减少，葡萄的收获期也提前了。更重要的是他们发现了，灌溉方案的改变还会对酿成后的葡萄酒的风味和香味带来重大的影响。

　　随后Cliff Lede酒庄又在Fruition Sciences公司的指导下，在一块曾经被认为是C级水平的土壤中种植出了具备水平的葡萄果实，其采取的方式就是对这块地进行了旱作法。Cliff Lede酒庄的庄主安德森说，在一块品质不佳的土地上种出的葡萄竟然酿出了前所未有的高品质葡萄酒，而且还大大节省了水资源，这都要归功于能实时获取植物数据的传感器技术。也正是如此出人意料的欣喜成绩， 让Fruition Sciences公司的名气在葡萄种植界更为响亮了。而这一传感器技术，优势在Ovid酒庄中表现更为突出。Ovid酒庄完全依照Fruition Sciences公司为他们量身定做的种植方案进行灌溉了一整年后，所酿造的葡萄酒被评为96+，而这一成绩是迄今为止所有酒商们给予评分中所获得的最高分。

　　斯科拉齐说，当时运用传感器技术并没有想到会有节水的功效，但是所有与Fruition Sciences公司签约过的葡萄酒庄反馈回来的意见都是，传感器技术实实在在起到了节水的作用。Cliff Lede Vineyards酒庄作为Fruition Sciences公司的客户曾把先前的耗水量与现在的进行了对比，发现现在灌溉用水量比原先减少了75%。另一个名为Dana Estates的酒庄自身拥有5块巨大的葡萄种植园，每一个葡萄园都接近8000平方米，其庄主在每一个葡萄园里都安上了传感器，一年下来发现，每块葡萄园的灌溉用水从原来的每株136升到242升锐减至38升，其生产总监卡梅隆·沃特从总体成本上来预估：「这一年我们将会总共节省水22000立方米。」

　　之后Ovid酒庄又把传感器技术的节水数据制成了图表，从图表上可以显而易见地看出，从出芽到收获，4047平方米的土地就能节省大约25毫升，换算成耕地用水就是101立方米。而来自《Wine Business Monthly》的一项调查表明，美国有差不多20亿平方米土地在种植酿酒葡萄，依靠经验来灌溉的面积占到68%，也就是13.6亿平方米，如果按照Ovid酒庄的计算，把这68%的土地都运用上传感器技术，每季葡萄灌溉将会节省3434万立方米的水资源。

　　如此看来，传感器技术的确是植物灌溉中的节水能手。

　　向更广阔的领域进军

　　Fruition Sciences公司最近已经开始向传统的葡萄种植大本营大举进攻，波尔多地区已经有四家酒庄与其签订了合约。其中有一位名为米歇尔·罗兰(Michel Rolland)的人，他是世界上最具影响力的酿酒商之一，同时也是传感器技术的坚定支持者，他说：「利用传统的经验法可能不会酿出劣质的葡萄酒，但是利用传感器技术却一定能酿出品质最佳的葡萄酒。」因为只有利用科学技术才会更准确地把握植物的生长过程，即使是葡萄酒之乡法国，只会墨守成规最终也肯定没有什么出。

　　著名的银橡树酒阁(Silver Oak Cellars)的酿酒商·巴伦(Daniel Baron)也说，尽管已经从事酿酒行业四十多年，但是传感器技术的使用依旧给了他新的自信，「因为任何能让我们掌握葡萄藤内部动态的技术都是了不起的发明」。

　　除此之外，一些葡萄酒行业相关公司也从液流传感器技术深受。Kwang-wi Park和Eun-ji Lim两位设计师基酒收藏家对葡萄酒存储的要求，设计出了一款名为Digital Cork的装有温度传感器的葡萄酒瓶塞，可以让葡萄酒爱好者轻易读取影响葡萄酒质量的因素，包含温度、开瓶日期、有效日期等等。

　　作为液流传感器的「同族兄弟」，Digital Cork也可以连接无线网络，而且通过无线网络可以把传感器探测到的信息发送到定制红酒的客户手机中，所以无论何时何地，只要安装了Digital Cork，便可以知晓任何与葡萄酒相关的信息。

　　同样被传感器影响的还有一些国家性的机构。近日美国国家基金会拨款365万美元用于研究水分是如何在基因组层面影响水稻的生长的，而这个项目的负责人迈克尔·普鲁格甘纳(Michael Purugganan)十分看好传感器技术，他希望水稻也能和葡萄一样，在安装了传感器之后清楚地知晓其内部的水分输送情况。

　　而抱有这种想法的不只是普鲁格甘纳，目前纽约大学的研究人员正在设计各种液流传感器设备，以便为大豆、葡萄柚、苹果、梨乃至胡桃的种植提供帮助。还有一些研究人员正在把无线传感器用于医疗领域。通过在病人身上安置传感器来采集其体温、呼吸、血压等数据，以及时监测到距离较远的病人的身体状况。不仅如此，无线传感器设备还可以用于环保监测，来自英特尔的研究小组和大学伯克利分校的科学家利用无线传感器网络技术来大鸭岛海鸟的栖息情况。通过无线传感器的数据分析，对海鸟作出了很大的贡献。另外，传感器技术对监测一些城市中的林木生长也起到了功不可没的作用。