提到“植物工廠”,很多人可能會感到陌生甚至覺得有點“玄乎”,但簡單來說,它就是用高科技手段,在室內(nèi)完全可控的環(huán)境下,實現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。它集成了現(xiàn)代生物技術(shù)、信息技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)等,是農(nóng)業(yè)工業(yè)化、智能化發(fā)展的典型代表。今天,我們就走進9家在植物工廠領(lǐng)域深耕的生物技術(shù)研發(fā)機構(gòu),一探究竟。
1. 荷蘭瓦赫寧根大學(xué)及研究中心
作為世界農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)研究的翹楚,瓦赫寧根大學(xué)在植物工廠的LED光配方、營養(yǎng)液循環(huán)、環(huán)境模擬與控制等核心技術(shù)上處于全球領(lǐng)先地位。其研發(fā)的精細(xì)化光調(diào)控技術(shù),能根據(jù)不同植物生長階段的需求“定制”光譜,極大提升了作物品質(zhì)與產(chǎn)量。
2. 日本千葉大學(xué)植物工廠研究中心
日本是植物工廠商業(yè)化最成功的國家之一。千葉大學(xué)的研究中心在解決城市農(nóng)業(yè)、災(zāi)害應(yīng)急食物供應(yīng)等實際問題方面成果卓著。他們研發(fā)的立體多層栽培系統(tǒng)和水肥一體化技術(shù),顯著提高了空間利用效率和資源利用率。
3. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所
該所是我國植物工廠技術(shù)研發(fā)的國家隊。重點突破了植物工廠的智能裝備、節(jié)能光源、營養(yǎng)液在線檢測與調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù),并致力于開發(fā)適用于不同氣候區(qū)和城市類型的模塊化、低成本植物工廠解決方案。
4. 美國麻省理工學(xué)院媒體實驗室(Open Agriculture Initiative)
MIT的“開放農(nóng)業(yè)倡議”項目充滿極客精神。他們開發(fā)的開源“食物計算機”,是一個小型可控環(huán)境農(nóng)業(yè)平臺,旨在讓每個人都能獲取數(shù)據(jù)、共享配方,以編程的方式“種植”食物,推動農(nóng)業(yè)技術(shù)的民主化。
5. 新加坡淡馬錫生命科學(xué)研究院
面對土地資源極度匱乏的國情,新加坡將植物工廠視為國家糧食安全的重要支柱。該研究院專注于熱帶特色葉菜、高附加值藥用植物的工廠化栽培技術(shù),其研發(fā)的垂直農(nóng)場系統(tǒng)已成為城市農(nóng)業(yè)的典范。
6. 韓國農(nóng)村振興廳
韓國在植物工廠的自動化與機器人應(yīng)用方面獨樹一幟。其研發(fā)機構(gòu)大力推廣從播種、移栽、管理到收獲的全流程自動化生產(chǎn)線,并利用人工智能進行生長預(yù)測和病害診斷,大幅降低了對人工的依賴。
7. 北歐國家聯(lián)合植物工廠研究平臺(如瑞典、丹麥)
北歐的研究機構(gòu)充分利用其在清潔能源和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的優(yōu)勢,致力于開發(fā)完全由可再生能源(風(fēng)能、太陽能)驅(qū)動的“零碳”植物工廠,并與城市建筑(如倉庫、地下室)深度融合,探索未來城市的食物生產(chǎn)模式。
8. 以色列Volcani中心
以色列以其滴灌技術(shù)聞名,在植物工廠領(lǐng)域,他們同樣將節(jié)水技術(shù)發(fā)揮到極致。其研發(fā)的封閉式循環(huán)系統(tǒng),水回收率超過95%,并專注于在極端干旱環(huán)境下利用植物工廠生產(chǎn)作物,技術(shù)適應(yīng)性極強。
9. 企業(yè)級研究代表:美國Plenty公司、中國中科三安
除了科研院所,企業(yè)也是重要的研發(fā)力量。美國的Plenty公司利用機器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)優(yōu)化種植方案,其農(nóng)場產(chǎn)量可達傳統(tǒng)田地的350倍。中國的中科三安則依托中科院的技術(shù),在植物光源和特種植物(如金線蓮)工廠化栽培上取得重大突破,并實現(xiàn)了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。
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從這些頂尖機構(gòu)的研發(fā)方向可以看出,植物工廠遠(yuǎn)非簡單的“室內(nèi)種菜”。它是一場深度融合了生物技術(shù)(如作物育種、組培快繁)、工程技術(shù)(環(huán)境控制、機器人)和信息技術(shù)**(物聯(lián)網(wǎng)、AI)的農(nóng)業(yè)革命。它正朝著更節(jié)能、更智能、更普惠的方向發(fā)展,為解決糧食安全、資源緊張和城市可持續(xù)發(fā)展提供了充滿想象力的答案。“植物工廠”這個“鬼”,其實是一位承載著人類未來農(nóng)業(yè)夢想的“科技先鋒”。