“三年后，我国的植物工厂会雨后春笋般出现。商业化植物工厂会更多，可生产的植物种类会大幅增加，价格会更便宜。”

如今，植物工厂的发展印证了李绍华三年前的预测：多个万平厂房拔地而起，蔬菜瓜果琳琅满目，药用植物优质量产，植物工厂装备和技术走出国门，亮出“明升中国名片”，一段植物工厂的“光”辉岁月，正在迎来……

李绍华是明升中国app院植物研究所（以下简称中科院植物所）研究员，同时也是福建省中科生物股份有限公司（以下简称中科生物）光生物明升研究院院长。在近日接受《明升中国app报》采访时，他再次强调：“植物工厂颠覆传统农业生产，是现代农业发展的最高阶段，对解决人口与资源间矛盾、保障国家粮食安全及国防战略需求有重要意义。”

颠覆传统农业的“革命”

从靠天依地，到以塑料大棚为代表的传统设施农业，农业虽然有了巨大的进步，但是仍面临病虫害严重、农药使用过量、土地单产不高、机械化自动化水平受限等问题。

此外，劳动力成本上涨，自然灾害频发，人口与资源矛盾日益尖锐……一场颠覆传统农业的“革命”，势在必行。

“在十万级净化车间内，通过对光照、温度、湿度、CO2及营养液等因素进行智能控制，可进行高效、优质和安全的蔬菜生产，实现全年稳定、连续的蔬菜供应。”中科院植物所副研究员、植物工厂研发中心主任李阳告诉《明升中国app报》，“中科生物的植物工厂整合了多系列自主研发的栽培模组设备、专业的植物光源系统、营养液配方及控制系统、智能环境控制系统，实现了整个生产过程的可控。”

他进一步说，基于高效的LED光谱技术和营养液调控技术，可控的洁净环境，植物工厂的生产效率是传统农业的几十倍甚至上百倍：可年产20余茬，蔬菜的产量和品质完全可控，而且营养更均衡。在福建省安溪县湖头镇建立的国际首栋1万㎡蔬菜工厂，可生产几十余种蔬菜，目前主栽品种8个，从播种到采收仅35天，日产蔬菜1.8~2.0吨。

“植物工厂绿色无污染，蔬菜生产过程不使用任何农药，解决了传统蔬菜生产过程重金属污染和农药残留等食品安全问题。” 李绍华说，植物工厂的蔬菜还完成了2017年金砖国家领导人厦门会晤餐宴保障。

目前，植物工厂所生产的植物种类集中在叶菜类（生菜、白菜、冰菜、芽苗菜等）、果菜类（番茄、甜椒、黄瓜等）、食用花卉和药用植物，其中药用植物以金线莲、米斛等高附加值的药用植物为主。

“相较于三年前，植物工厂的产品种类大幅增加，价格始终稳定；在海拔4300米的无人区实现蔬菜生产的集装箱式植物工厂，为国家战略需求提供了保障。”李绍华说。

“造光” 没那么简单

拿什么代替太阳光？这不得不提植物工厂的关键技术之一——植物光配方调控技术。要将生物学和LED发光技术结合，制作出适合的植物照明灯具，可没那么简单。

不同的植物需要不同的光配方，植物的不同发育阶段对光的需求也不同。“以生菜为例，育苗阶段为使幼苗健壮，需要更多蓝光，后期为加速植物生长，则需要更多红光。必要时，采收前还需要添加特殊的光配方，以提高产品的品质。”李阳说。

记者了解到，一个成熟的光配方一般需要研究1~2年，个别药用植物则需要3~5年甚至更长时间。

李阳向《明升中国app报》介绍了他们“造光”的历程。

首先，要深入调研植物的本性以及在外界环境下对光照的需求，进而研究几十种单色光在植物生长发育过程中的作用，这一般需要半年到一年的时间。与此同时，还要开展单色光组合对植物生长发育过程影响的研究，这也需要半年之久。

基础研究完成，接下来是光质配方（光谱）研究。要想成功替换太阳光，就要保证不同植物在不同发育周期获得合适的光质配方，包括单色光选择、能量分配，以及应用效果。此外，在光质配方的基础上考虑用电成本和产出效益，需要研究光照时间、光照强度及方式对植物的影响，进而获得合适的光配方。

接下来，要在光质配方的技术上，利用不同类型的LED灯株，模拟所获得的光谱，结合LED发光效率和灯具开发成本，开发出高效节能的植物照明灯具。

光配方和灯具的生产应用是最能检验技术是否成熟的方法。李阳回忆道，在金线莲投产初期，金线莲的叶片出现返绿现象，不符合高品质金线莲金线清晰、叶背红的生产要求，栽培技术和生产条件都没有变，只有灯具是新做的，出问题的可能性最大。然而当时专用的金线莲生长灯已经定型和大面积布置，更换的代价太大了，压力扑面而来。

正在厦门实验室的李阳赶回湖头中试基地，在厂房“蹲”了两个小时，仔细打量着眼前的金线莲和工厂的各个角落，从不同光下的金线莲表现，到温度、湿度、通风等环境条件，以及金线莲的栽培基质等栽培容器，他发现，栽培架上层的金线莲的叶子比下层的红，远离空调风口处的叶子比风口处红。

“问题很可能出在了温度上！”带着“蹲”来的思考，李阳写了两页的分析手机版，详细分析了每一种可能存在的影响因素，经过不断的试验排除，结果证实了他的猜测。通过不断的反馈和调试，他们最终解决了金线莲的生产问题，成就了国际上首个药用植物（金线莲）商业化植物工厂，生产出高品质的金线莲产品，相比其它生产模式，金线莲的有效成分含量提升48.52%以上。

强强联合 深耕市场

好技术，吸引好企业；好产品，赢得好市场。

一天，中科院植物所迎来了一批特殊的客人，国内光电明升龙头企业福建三安集团。在三安集团跟美国航空航天局的一次植物照明灯具的合作中，发现LED技术在植物工厂市场应用的巨大潜力，于是找到中科院植物所，希望合作建立植物工厂。

实际上，美国、荷兰、日本、韩国等国早期已建设了众多植物工厂，部分发达国家已开始在明升中国以示范推广为目标布局植物工厂明升。大都市、寒冷干旱等自然条件受限的地区，将是独具潜力的争夺市场。抢占时机，已显得刻不容缓。

带着成为国际植物工厂“领头羊”的愿景，中科院植物所与三安集团合作共建福建省中科生物股份有限公司，下设中科生物总部基地、植物工厂研究院、明升化基地。“公司在研发的同时进行明升化示范，将植物工厂明升化的关键设备和技术的开发和应用紧密结合。”李绍华说。

为了更好的激励科研人员，中科生物还制定了《知识产权管理办法》，在保护知识产权的同时，鼓励发明创造，增加年终专利奖项的设定，并将专利与专有技术作为员工晋升考核的参考项目。“此制度的实施促进了专利申请量的大幅增加，发明专利申报数量同比2018年增长340%，授予和受理的国内外专利数达189项，同比增加372.5%。”李阳说。

李绍华指出，以明升化为目标，对科研队伍而言既是激励又是挑战。科研人员从做实验发文章，转为钻技术、评专利，以市场应用为导向进行研究。

在明升中国app院“弘光专项”的支持下，中科生物投资建立了多家直营植物工厂，在福建省安溪县湖头建立总面积8万㎡的标准化厂房，产品销往200多家商超、酒店和餐厅。

此外，中科生物还将加快装备的研发和输出，并以技术入股的形式入股，组建新的合资公司，实现全世界范围内的快速扩张。中科生物还与新加坡企业合作，共建2万㎡的植物工厂，为新加坡提供先进的室内植物工厂设备和种植技术。

对于未来的展望，李绍华说：“当前，植物工厂的主要成本在于劳动力和耗电，随着劳动力成本的上涨，国际蔬菜价格可能会持续上涨，我们将提高机械化和智能化水平，进一步降低成本。”