| | | 2017年05月19日 星期五
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镜头纪实

博士“种菜”

——全球最大植物工厂参访记


▲植物工厂的发展前景吸引了一批学有专长的博士加盟。
▲水培蔬菜的早期秧苗。
▲不同光源为植物生长发育提供最适宜的光照条件。
▲对使用后的营养液进行检测,补充其衰减成分后可作循环利用。
▲叶菜类植株高度矮小,适合多层立体式栽培。
▲这是为不同蔬菜调制的营养液。
▲蔬菜经前期育苗后再移栽至车间进行后期生长。
▲以废旧集装箱改建的小型植物车间可为舰船、沙漠、海岛等特殊环境解决食用叶菜短缺的难题。

    摄影撰文/本报记者 谢震霖

 

    

    绿叶“一望无垠”,间架“叠岭层峦”,走进“阳光明媚”的全球最大植物工厂“中科生物”,顿时给人错愕之感,眼前究竟是农村还是工厂? 其实,这是中科院植物所凭借雄厚的植物光生物学技术与福建三安集团掌握的LED光谱技术进行“嫁接”后聚变出核心竞争力的“非典型”产物。

 

    我国植物工厂产业起步较晚,此次科研、企业“两强”跨界合作,突破了光照和栽培领域的多项关键技术,呈现出厚积薄发的迅猛态势。数月前,首栋一万平方米全智能控制的植物工厂生产线在福建安溪开工,已经形成日产1﹒5吨无污染、高品质蔬菜的超大产能。它不仅对传统农业及生产方式是一次颠覆性的变革,也吸引了一批学有专长的博士扎根在此“服田力穑”。

 

    “八仙”各显神通

 

    在绿油油的“田埂”边,记者遇见一位小字辈。“我来自潍坊农村,对土地怀有天然的情感,从北大博士毕业后,被植物工厂吸引,感觉专业和喜好十分契合。我现在主要研究栽培模式,把实验室取得的数据放大到几千、上万平方米的厂房,尽快让工人掌握相关技术,摸索一套适合特定植物的栽培方法。”刚进厂不久的李鹏博士挑起了栽培工艺改进的大梁。

 

    “小李毕业后放弃担任科技副县长的机会,选择到植物工厂‘创业’。我们这个科研团队目前已有8位博士深入在生产一线。”中科院植物所植物工厂研发中心主任、中科生物研究院研发主任裴克全博士历数其他几位学富才高的成员:从事植物光配方研究的李阳博士、开发各类植物营养液的龚化勤博士、研究药用保健植物栽培的郑延海博士、负责种子优选和水培技术的李晶博士、担负次生代谢调控技术的王治博士等。

 

    这8位“菜博士”身后更有重量级的科学“大腕”作为学术后援——中国科学院院士匡廷云、方精云挂帅的二十多位知名科学家相继在植物照明、智能化装备、农业科技、生物医药和规模化节能型植物工厂系统的研发、集成和示范等领域提供技术支撑。

 

    “田间”智能管控

 

    作物长势喜人,果蔬丰收在望,奥秘来自哪里?裴克全介绍说:“植物工厂的特性是利用计算机对植物生长发育的温度、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,使植物不受自然条件制约,从而实现农作物周年连续生产的高效农业系统。”

 

    光是生命之源,不同蔬菜对光的需求是有差别的,这就需要了解光与植物生长的关系。“比如LED蓝色光能显著提高豌豆苗的叶绿素含量,但对其他植物的影响却可能完全相反。”李阳博士的工作就是给车间内各种蔬菜进行“光配方”。合适的“光分配”能有效提高植物生长的效率,但“光配方”研究难度不小,试验周期较长。

 

    植物工厂没有土壤,作物都生长在营养液里。确定不同蔬菜的“膳食结构”是龚化勤博士的主攻方向。她解释说:“假如所需营养元素缺乏时,植物会表现出虚弱、矮小、缺绿、叶片小而变形等现象,这时就要有针对性地对营养液性质进行监测和人工干预,如改变蔬菜中的矿物元素含量等,设计满足植物生长的营养配方,获得我们所需的具有特殊保健功能的蔬菜。”

 

    “菜博士”还对植物营养液不断进行优化,将得到调整和补充的营养液再投入生产线进行循环利用,不仅极大地提高了效能,还有效降低了耗能。

    “尝鲜”入口即食

    “蔬菜工厂”生产流程的严格程度可以与高等级制药厂标准相媲美,进入工作区必须换上里外两层无菌衣裤帽,穿戴手套并用酒精揉搓,着靴趟过消毒液池后,再移步到风淋室进行除尘……员工每天两次进入车间,都要重复同样的流程。

 

    陪同参观的中科生物总经理占卓还透露,假如员工患有感冒,那天就禁止上岗操作。他边说边示意记者采摘蔬菜入口品尝。“这样生产出来的果蔬,百分之百无农药、无重金属污染,也没有转基因等人们忧虑的问题,完全可以直接食用。”中科院植物所研究员、中科生物研究院院长李绍华博士自信地说。

 

    这里的果蔬五花八门,有鲜食莴苣类、烹饪十字花科类、番杏科叶类等大类,仅鲜食生菜就有红罗莎、现代舞裙、绿罗马、波士顿等十余种,令人目不暇接。

 

    “植物工厂的出现会倒逼传统农业革命,”李绍华介绍说,“运用植物工厂种植方式可达到农地生产效率的100至150倍。”这不仅能提高土地利用率,解决日益突出的食品安全问题,还适用于远洋舰船、沙漠荒岛、航空航天等特殊环境领域对鲜蔬的需求。

 

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