从实验室到餐桌：在“箱子”里种出未来粮仓，科话武林带大家解码植物工厂，对话智慧农业新图景

无需阳光，没有土壤，植物如何在密闭空间里自在生长？超市里四季常青的蔬菜、寒冬中来自南方的热带水果，背后藏着怎样颠覆传统的“魔法”？

昨天下午，在浙江省科技馆，一场关于植物、光与人工智能的未来农业对话悄然开启。作为浙江省科技馆重磅打造的科普品牌活动——“科学有观”，这一次，把舞台交给了“看不见的光”与“会思考的农场”。

活动一开始，科技馆金牌辅导员们就为大家带来了一场充满趣味与惊奇的科学表演《旋转的奥秘》，通过“流星锤”、旋转座椅这些直观有趣的道具，将抽象的离心现象、角动量守恒定律生动地演绎出来，引来台下阵阵惊呼与掌声。

互动环节中，积极参与的观众还收获了一份特别礼物——《科学24小时》杂志。这本由浙江省科技馆精心打造的青少年科普读物，每期聚焦一个重大科学话题，内容涵盖天文、地理、生物、健康、人文等多个领域，为大家打开一扇通往科学世界的大门。

当植物遇见“定制光”，一场没有阳光的绿色革命

湘湖实验室植物光生物转化团队学科带头人、国家杰青林荣呈教授缓步登台。他带来的不是枯燥的论文，而是一段关于“光如何喂养植物”的生动旅程。

只见屏幕上出现了一组对比鲜明的数据：我国以占全球7%的耕地和6%的淡水资源，养育了全球近20%的人口，但同时，也使用了占全球30%的化肥和近40%的农药和除草剂。

“农民伯伯们非常辛苦，我们的农业在快步走向现代化，但我们脚下的土地，负担实在太重了。”如何破局？林荣呈抛出了一个充满未来感的解决方案——“这，就是今天我们故事的主角：植物工厂！”

什么是植物工厂？ 林荣呈给出了一个形象的定义：“它是一个颠覆传统的‘魔法农场’。在这里，没有阳光普照，没有土壤滋养，甚至没有四季更迭，但蔬菜、瓜果、乃至名贵中草药，却能长得更快、更好、更干净。”

这个“魔法”是如何实现的？ 林荣呈化身“科学解密人”，一层层揭开了植物工厂的智慧密码。

“植物也需要‘营养餐’，只不过它们的‘菜谱’是光。”林荣呈笑着解释，“太阳光虽然全面，但植物真正‘爱吃’的，其实主要是红光和蓝光。”他展示了团队研发的“LED光配方”技术——通过精准调控红、蓝、远红等不同波长的光，不仅能加速植物生长，还能提升口感、增加营养成分。

“离开了大地母亲，植物吃什么？喝什么？”接着，林荣呈展示了植物工厂里植物的白色根系，它们不是埋在土里，而是浸泡在清澈的营养液中。“我们把植物所需的多种营养元素，全部溶解在水里，通过智能系统，像‘静脉输液’一样，精准、定时、定量地直接喂到植物的‘嘴边’。”他解释道，这不仅能被植物吸收，杜绝浪费，更从根源上避免了土壤中的重金属污染和病虫害，因此也完全不需要喷洒农药。

而植物工厂的应用场景也从大型的城市植物工厂，到社区、企业用的中小型植物工厂，再到微型植物工厂（仅冰箱大小），“未来，城市楼顶、地下空间，甚至火星基地，都能成为‘空中农场’。”

“当然，植物工厂目前也面临挑战，比如能耗问题。”但这正是科学家们努力攻关的方向。

有小朋友激动地指着屏幕：“老师，以后宇航员吃菜不用带干粮了！”“没错，”林荣呈点头，“在太空种菜，已经不是科幻。我们的技术，正在为人类走向深空储备‘绿色能量’。”

AI当“农场CEO”，种菜也能“云端管理”

种菜这件事，早已不再只是“面朝黄土背朝天”的体力活。接下来登场的浙江托普云农科技股份有限公司软件研发总监谢朝明，带大家走进了一个由数据流、算法和智能系统构建的“未来农场”。

这位深耕“代码农田”十余年的“AI农人”，带来的不是锄头与犁耙，而是一幅由数据流与智能算法驱动的未来农业图景——他展示的，正是湘湖实验室与托普云农联手打造的智能箱体式植物工厂。

“想象一下，我们把一座精密的未来农场，浓缩进了一个白色的‘魔术箱’。”谢朝明指着屏幕上的箱体效果图开场。这个看似简约的方舱，内部却是一个高度智能化、自主运行的微型生态系统。“传统农业靠天吃饭，智慧农业靠数据吃饭。”谢朝明继续解释。“我们的AI平台，就像一个24小时在线的农场CEO。”他展示的“数智化管理平台”能实时监测温湿度、营养液浓度、光照强度，并通过机器学习不断优化种植策略。生长间里的四色（红、蓝、白、近红外）LED生长灯，不仅能模拟日出日落的自然光强变化，更能根据植物不同生长阶段定制专属的“光配方”。

结合大数据和深度学习，平台还能实现病虫害预测与识别。屏幕上展示了识别水稻稻瘟病、稻曲病、纹枯病以及小麦白粉病等的能力。“这相当于请了一位24小时无休、经验极其丰富的‘数字守田人’，能在病虫害刚冒头时就发出预警，防患于未然。”

这套系统已在杭州萧山落地应用，实现了从“实验室成果”到“产业现实”的跨越。“未来，农民可能不再需要下地，而是坐在办公室里，看着大屏管理万亩‘空中农场’。”谢朝明说。

这些植物工厂可不仅仅是实验室里的“盆景”，还有其模块化、智能化的设计，为未来在荒漠、极地、远洋船舶、城市屋顶甚至太空舱等极端或特殊环境实现规模化、产业化的“智慧农场”提供了可复制的样板。

科话武林：在“光”与“数据”之间对话未来

活动进入最受期待的互动对话环节——“科话武林”。主持人抛出一个现实的问题：“两位老师，这些‘高精尖’的技术，未来真的能走进千家万户，实现规模化落地吗？”林荣呈坦言：“有些核心技术我们已经突破了，比如光配方调控、营养液精准供给、环境智能响应等，都实现了自主可控。但目前最大的瓶颈，还是成本。”他解释道，植物工厂的初期建设投入高，尤其是LED光源系统和环境控制设备，“电费、设备折旧、人力运维，每一项都在影响最终的市场竞争力。”谢朝明则回应：“企业最关心的是规模化和稳定性。我们正联合攻关，降低植物工厂的能耗。只有成本降下来，品质稳上去，植物工厂才能真正‘飞入寻常百姓家’。”

那从国际视野看，植物工厂的发展方向是什么？国外有哪些值得我们借鉴的技术？对于这个话题，林荣呈回答：“其实日本等发达国家起步很早，从上世纪50年代就开始探索人工光植物工厂，如今已形成成熟的产业链，连便利店里的沙拉菜，很多都来自植物工厂。荷兰更是‘设施农业’的全球标杆，他们的温室集群通过大数据和能源循环系统，实现高效生产。”他话锋一转，语气中带着自豪：“但中国正在快速追赶。我们不仅在光生物学、植物生理调控等基础研究上取得突破，更在AI融合、低成本材料、模块化设计等方面走出自己的路。”林荣呈还向全场透露：“今年10月24日至26日，一场高水平的全国智能植物工厂学术研讨会将在杭州举行。届时，来自全国的科学家、工程师和产业代表将齐聚一堂，探讨未来农业的最新进展。”他笑着看向台下的孩子们：“我们非常欢迎小朋友们也来参加。”台下掌声雷动，不少公众兴奋地掏出本子记下日期。

当话题转向“未来农业需要什么样的人才”时，两位嘉宾不约而同地提到了同一个词——跨界。“未来的‘新农人’，不会再是传统意义上的农民。”林荣呈说，“他们可能是穿着白大褂的科学家，也可能是敲代码的程序员，但他们都有一个共同点：既懂植物，也懂人工智能。”谢朝明深有同感：“技术再先进，最终还是要靠人来用、来迭代、来落地。”他举例说：“在我们团队，有学农学的同事分析植物生长曲线，有计算机背景的工程师训练AI模型，还有自动化专业的同事设计系统。”他鼓励在场的青少年：“不要觉得农业‘土’，它正变得越来越‘酷’。未来的农业，是生物技术、信息技术、材料科学的‘超级融合体’。谁掌握了跨学科能力，谁就掌握了未来农业的钥匙。”

互动提问环节，工作人员端出一盘翠绿欲滴的生菜。主持人介绍说，“这是植物工厂今天刚采收的，无农药、无重金属，现场提问的观众可以尝一尝。”大家积极提出各种脑洞大开的问题，有人关心植物工厂的储能，也有人担心植物工厂的运输问题。一个小女孩问，“那植物工厂里的米饭可以按口味定制吗？我想吃‘巧克力味的米饭’！”林荣呈笑着回答，“其实，这完全有可能！现在已经有一种大米，通过生物强化技术，能让米饭吃出‘虾味’——不是加了虾，而是加入了虾中特有的风味营养成分。未来我们不仅可能定制口味，更重要的是，我们还可以给食物‘加营养’，比如增加更多维生素，让它变得既好吃又对身体更好。”

尝了生菜的观众表示 “好像吃起来更嫩一些”，笑声与掌声中，科学不再是遥不可及的概念，而是舌尖上的一抹清甜，是孩子们眼中关于未来的光。