置身于6層的栽培架上，根部扎在營養液里，上方亮著許多盞LED燈。

　　沒有土壤，沒有陽光，沒有污染及病蟲害。

　　在這里，通過對環境的高精度控制，蔬菜的生長幾乎不受自然條件的制約。

　　4月26日。廈門湖里區五綠灣永輝超市里,一對年輕夫妻來到蔬菜貨架前。妻子取下一袋生菜，放進購物車。這袋生菜150克，價格為11.8元，約合40元一斤。

　　這不是普通蔬菜，而是由福建中科生物股份有限公司“植物工廠”生產的無土栽培蔬菜。當天，科技日報記者走進了這家設在福建省泉州市安溪縣湖頭光電產業園內的植物工廠。

　　住著“無菌房” 

　　這里是全球最大的植物工廠，占地300畝，總建筑面積達到70萬平方米。

　　進入廠房，記者開始了復雜的穿防護服的程序。先穿上防護上衣，再穿上防護褲，換上拖鞋，進入里間。然后又穿上一件帽、衣、褲、鞋連體的經過消毒的防護服，之后再套上經過酒精消毒的手套，蹬上長筒靴。在通過消毒間、踏過消毒水池后，記者終于走進了這個10萬級潔凈度的生產車間。

　　蔬菜在靜靜地生長。它們分別置身于6層的栽培架上，根部扎在營養液里。每一層蔬菜的上方亮著許多盞LED燈，這些燈像太陽一樣照射著蔬菜，讓它們通過光合作用奮力生長。

　　在生產車間里，記者看到，栽培架上種滿了生菜、小白菜、冰菜等10余種水培葉菜，另外還有石斛、金線蓮等中草藥材。

　　植物工廠的生產，擊破了記者對蔬菜生產的固有觀念。沒有土壤，沒有陽光，沒有污染及病蟲害，也不使用任何農藥，并且20天就可以采摘食用了。

　　這仿佛是一個科幻的世界。

　　照著紅藍“配方光” 

　　萬物生長靠太陽。古人早已知曉太陽在植物生長中的作用。而現代科學技術進一步破解：植物通過光合作用，將二氧化碳和水轉化為碳水化合物和氧，將太陽能轉化為化學能。植物的生物量中90%來源于植物的光合作用，所以光合作用是影響植物生長和產量的最基本要素。

　　“光是由不同波長的電磁波組成的，我們肉眼能夠感知的是可見光——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，其波長范圍都在380—780納米之間。此外，還有不可見光，如紫外線、紅外線和遠紅外光等。”中科院植物研究所植物工廠研發中心主任、中科生物研究院研發主任裴克全說，植物并不是吸收所有的光，它們更青睞藍光和紅光，吸收比例超過60%。因此將紅光和藍光按照一定配比制成光源，就能滿足植物生長需求。植物將幾乎不吸收的綠色部分反射回去，所以我們看到的植物是綠色的。

　　在植物工廠里，蔬菜所需要的光是通過LED燈照射的。

　　當然，蔬菜的生長不是由LED燈簡單照射就可以完成的。中科生物植物工廠的生產車間里，有高精度環境控制、從而實現蔬菜周年連續生產的高效農業系統。它利用計算機對植物發育生長的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養液等環境條件進行自動控制。裴克全告訴記者，通常情況下，生產生菜的車間里，晝夜溫度在18℃—23℃，濕度在65%—75%，而二氧化碳濃度則根據不同植物的不同需求，一般在400—1200ppm之間。“這樣的環境條件最適合蔬菜的生長。”

　　植物工廠為何選LED燈做光源？裴克全解釋說，LED燈的發光效率高，發熱少，而且光強、光譜都是根據不同的植物需求特制的。這種“光配方”既能滿足植物生長的需要，又比熒光燈更加節能。

　　吃著營養液 

　　植物工廠是無土栽培，植物生長的全部養分均從營養液中獲取。

　　記者看到，在每一層栽培板的下面，都儲存著營養液。工作人員將蔬菜輕輕地提起來，蔬菜的根系就從營養液里露了出來。中科院植物研究所研究員、中科生物研究院院長李紹華告訴記者，營養液除了提供水分，也提供植物生長所需的各種元素，包括氮、磷、鉀等元素及鋅、鐵、錳等微量元素。“我們根據植物不同的生育階段，如苗期、分栽期等，會有不同的專用營養液，來滿足不同階段植物對養分的需求，促使植物快速生長。”

　　營養液的溫度控制是自動的。在寒冷的天氣中，系統會對營養液自行加熱，否則低溫會對植物的根系造成傷害。

　　在植物工廠，通過對環境的高精度控制，植物的生長幾乎不受自然條件的制約，生長周期會加快。記者在生產車間看到，工人的播種速度極快，就是往栽培板的凹陷小坑里放置一粒蔬菜種子。借助播種機一個人一小時能播種2萬粒。李紹華說，從播種到收獲，生菜、小白菜等的生長周期大概需要35天。除去育苗期，真正占用栽培架的時間只有20天。而在普通大田里，則需要一個月到40天的時間。

　　“我們的目標是星辰大海” 

　　看過電影《火星救援》的人一定對在火星上種土豆的場景記憶深刻，宇航員因此存活了500多天。雖然是科幻情節，但也描繪了植物工廠技術在未來航空航天的應用前景。

　　其實，在現實生活中，植物工廠生產的蔬菜已經走入尋常百姓家。以中科生物的植物工廠為例，日產1.5噸蔬菜，投放到廈門、福州和泉州等地的130多個中高端超市。

　　不僅如此。植物工廠技術也已為特殊環境的人們提供著食物需求。記者在中科生物植物工廠廠區見到一個大型集裝箱。箱頂上是一排太陽能電池板，箱體內一層層的栽培架上種植著生菜。

　　中科生物總經理占卓指著集裝箱告訴記者，這是專為某邊防部隊制造的“太陽能植物工廠”，每天可以為20名戰士不間斷地提供新鮮蔬菜。

　　為航天服務更是植物工廠技術的追求。

　　2016年10月19日凌晨，神舟十一號載人飛船發射升空，并與天宮二號對接成功。我們中國的航天員也已經開始了在太空中種植生菜的嘗試。植物工廠技術在中國的航天領域有了應用。

　　延伸閱讀 

　　在未來蔬菜可以“私人定制” 

　　利用營養液生產蔬菜，其營養性和安全性如何？中科生物研究院院長李紹華說，我國蔬菜種植面積1600萬公頃，每年使用農藥31萬噸，化肥5912萬噸。在相同種植面積下，植物工廠使用的肥料是傳統種植方式的1/25，農藥則一點不用，最大程度保障了所種植物的食用安全性。“我們的研究結果表明，植物工廠生產的植物，維生素和糖等的含量幾乎沒有變化。經過第三方機構檢測發現，植物工廠種植的蔬菜產品檢測不到農藥、重金屬等有害物質。”

　　中科生物總經理占卓還透露，未來針對不同需求的顧客，植物工廠也會為他們定制蔬菜。比如，腎臟病人要嚴格控制鉀的攝入量，我們可以為他們提供低鉀配方的蔬菜。

　　我國植物工廠已達80多家 

　　植物工廠的發展始于20世紀50年代歐美發達國家。它在丹麥、美國、荷蘭以及奧地利等國率先應用。1974年日本開始了人工光植物工廠研究，第一個用于生產實踐的人工光植物工廠是1983年靜岡三浦農場三角板型植物工廠，采用高壓鈉燈。上世紀90年代以來，隨著新型光源、環境控制等關鍵技術的突破，植物工廠迎來了快速發展時期。2009年，日本拿出了500億日元的預算補助用于支援植物工廠的建設研發，受此影響，截至2016年日本已經有254家植物工廠。

　　目前，各類資本正加速進入這一新興領域，不僅國內中糧、寶鋼在布局植物工廠園區，菲利普、三菱等企業也紛紛介入植物工廠的技術研發與產業推廣。據不完全統計，截至目前，我國已建植物工廠達80多家。