在安溪湖头光电产业园内，刚接受省委省政府工作检查组“检阅”没多久的省级在建重点项目——中科三安“植物工厂”，25日又迎来一批客人的到访，包括人民日报、新华社、中央电视台、中央人民广播电台等在内的近20家央媒30余名记者组团来到这一“耕种阳光”的神奇工厂，探索新兴光生物产业的“密码”。
作为中国科学院植物研究所在现代农业研究和科技成果转移转化的典型案例，“植物工厂”同样是产业跨界融合和升级的优秀范例。2015年12月，中科院植物研究所与福建三安集团共同发起成立了高科技创新型企业——中科三安，利用植物所于植物科学领域的研发优势，结合三安集团旗下核心企业三安光电领先的LED光源技术，进行光生物技术产业转化。去年6月，中科三安运用自有知识产权技术，在湖头光电产业园建成了目前世界上单体最大的10万级洁净度的全人工光型植物工厂。
通过利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，工厂内的蔬菜生育不再受或很少受到自然条件制约，生长周期大幅缩短。短短一年时间里，植物工厂蔬菜产量不断攀升，如今每个月有1.2吨至1.5吨的生菜、小白菜、冰草等蔬菜从“植物工厂”走向千家万户的餐桌，以其清新洁净的品质和更为爽脆的口感赢得不少消费者的热捧。
“‘植物工厂’的未来不单纯是种菜，还将不断延伸到生物医药领域。”三安集团董事长林秀成在答媒体记者问时透露，在一批研发团队的努力下，“植物工厂”已经由种蔬菜扩大到种药草。
中科院植物研究所博士研究员郑延海告诉记者，通过不断研究试验，已经掌握了福建尖叶金线莲、安徽霍山石斛、蛇足石杉、马尾杉等一系列高附加值和濒危的药用植物的生长习性，可利用“植物工厂”模拟野生中草药的生长环境，并通过有效调控手段提高药用有效成分在植物体内的含量，增加经济效益，“今年下半年将投用药用植物生长车间，进入批量生产环节。”此外，商务部已决定向中科三安购置自主研发的模组化设备在肯尼亚捐建一座小型“植物工厂”，以支援非洲建设，同时收集保护当地濒危药用植物。
工业or农业？
植物工厂建设在钢筋混凝土的厂房里，它究竟是工业还是农业？植物工厂研究院院长、中国科学院植物研究所研究员李绍华肯定地说，“植物工厂一定是农业。植物工厂是包括温度、湿度、光照、CO2和营养条件等在内的生长环境，全智能控制的植物高效生产系统，是现代设施农业、农业栽培技术、环境控制、材料科学、建筑工程和计算机等多学科集成创新、知识技术高度密集的农业生产方式，被认为是设施农业的最高级发展阶段。” 李绍华解释说，植物工厂不受自然环境制约，它能够全天候高效生产，这不仅能大幅提高土地利用率，还能解决日益突出的食品安全问题；不仅在都市农业，还在国防装备、远洋舰船、沙漠荒岛、航空航天等特殊环境领域，对于解决我国人多地少的国情具有重要的战略意义和广阔的应用空间。
“植物工厂是未来农业的重要发展方向，也被世界各国列为高技术战略新兴产业。” 李绍华表示。
数百亿美元商机
“植物工厂的概念最早由日本提出，目前仅有美、日、欧等少数发达国家掌握这项技术并形成成熟产业。”中科院植物所副研究员裴克全列举数据说，根据相关产业预测，到2020年全球用于植物生长的LED光源产值将达到数十亿美元，植物育成产值可达到数百亿美元。我国植物工厂起步虽然较晚，但发展速度非常快。“目前，各类资本正加速进入这一新兴领域，不仅中粮、宝钢在布局植物工厂园区，菲利普、三菱等企业也纷纷介入植物工厂的技术研发与产业推广。” 裴克全说，据日本株式会社专家预计，中国植物工厂未来有望达到日本植物工厂10倍以上的规模。
“据不完全统计，截至目前，我国已建植物工厂达80多家，目前规模最大的就是中国科学院植物研究所与福建三安集团共同发起成立的福建省中科生物股份有限公司运营的中科三安植物工厂。” 李绍华研究员补充说。
核心技术“光配方”
在植物工厂里，从催芽室播种开始，炼苗室的LED光照下长出小苗，再到栽培室继续光照，成长完成后送到蔬菜预冷室冷却，在十万级净化厂房进行种植，生育期约在35天。李绍华说，“这样生产出来的果蔬，百分之百无农药、无重金属污染，没有转基因等人们忧虑的问题，完全可直接食用。”
谈及植物工厂的核心技术，他认为，植物“光配方”及植物照明产品、植物营养液配方及循环利用技术、植物品种筛选和栽培方式等都是核心技术，而LED人工光源技术更是核心技术的核心，在这方面中国已处于全球领先地位。目前国内LED照明灯具中，三安光电的市场占有率超过68%，而80%以上的LED灯使用了三安光电的芯片。三安光电利用自主知识产权已经掌握植物生长照明技术，研发的LED芯片可用于蔬菜、水果、花卉、药材等作物生长的专用光源开发。科研人员已经研制成功蔬菜育苗灯、栽培灯等多种类型的LED灯具，不同植物的通用及专用营养液，筛选出可应用于产业化的10余种水培叶菜品种。
植物“光配方”是一项根据不同的植物品种在不同发育阶段所需要的光照进行的长期复杂性研究，李绍华解释说，“不同蔬菜品种对光的需求是有差别的，如LED蓝光能显著提高豌豆幼苗的植株鲜重和叶绿素含量，但在其他植物中的结果却完全相反。这在植物工厂生菜生产过程中很重要，蓝紫光有利于紫叶或者红叶生菜的着色。因此，植物工厂种植品种的‘光配方’将是未来的开发重点，定制的‘光配方’意味着更快的生长速度、更高的产量和更优秀的品质。”
