走進垂直農場：城市才是未來食物的主要來源

話說「垂直農場」（Vertical Farm）已經不是什麼新概念。早在1998年就由哥倫比亞大學的生態學家迪克森·德斯波米爾（Dickson De-spommier）首次提出。他的設想是在城市裡30層以下高度的建築上生產食物（包括養殖魚類和家禽）來供給附近居民。

迪克森·德斯波米爾的「垂直農業摩天大樓」（skyscrapers for verticalfarming）

這座構想中30層樓高的「垂直農場」，動力能源取自太陽能、風力及不可食用的植物廢料，並用污水來灌溉。每年可為5萬人提供足夠的食物和水。人們還可以在封閉的灌溉系統中循環用水以減少用水量、避免徑流造成土肥流失。更重要的是，在吸收城市產生的二氧化碳的同時，還能減少交通運輸所產生的二氧化碳。

當然，受到各種各樣的因素制約，類似這種大規模、具有完全自主生態的垂直農業體系短時間內可能還難以實現，但眾多「改進版」的垂直農場已在全球各地開花。

比如下面這家新澤西的垂直農場初創公司。

Aero Farms 的新工廠坐落在新澤西州紐瓦克市，在一間69,000平方英尺（約合6410平方米）的大倉庫中，無土壤、無農藥、無陽光的條件下，每年將產出200萬磅（約合91萬公斤）新鮮的綠葉蔬菜。作物在垂直堆疊的槽中生長，並配備了LED照明及追蹤作物生長狀況的感測器。

目前農場正在建設中，一旦投入運營，這裡將成為全世界最大的垂直農場。

AeroFarms新農場渲染圖，一旦建成，將成為全球最大的垂直農場

「有太多的城裡人要養活。人口增長、城市化，能種植作物的地方越來越少，我們需要更好的方式來養活人類，」AeroFarms的CEO大衛·羅森博格（David Rosenberg）說道。「垂直農場就是解決方案之一。」

在這裡，250種草本植物及蔬菜被種植在30英尺（約合9米）高的種植架上，看上去非常震撼。下面，讓我們看看農場內部是如何運作的。

AeroFarms剛剛買下了位於紐瓦克的一個鍊鋼廠，並重新翻修和擴建。這是該公司的第九個農場，其他八個農場也同樣位於紐瓦克地區。

農場內計劃安裝35行12層蔬菜種植架，比如甘藍、芝麻菜和蕪菁。

為避免污染植物，農場工作人員必須佩戴乳膠手套、頭罩以及全包裹外衣。進入農場內的人員必須按規定穿戴和執行例行消毒流程。

種植的第一步是在覆蓋了一層可回收編織物的槽內撒上種子。這種編織物是由回收的塑料水瓶製成，每張大約需要20個。

種植槽頂部全部裝有模擬陽光的LED照明系統，並針對不同的作物專門設計了最適合其生長的光譜與光照強度。

對於人眼來說，LED呈現出白光，而對於植物，它們則沐浴在紅光與藍光中。

小型風扇被安裝在每個種植槽的連接處，來為植物提供充足的氧氣，同時也可以讓營養液噴洒的更均勻。

安裝在種植槽中的感測器對30,000個數據點進行採樣，來跟蹤植物的生長情況。得到的數據會發送給麻省理工學院或哈佛大學的科學家們進行分析，以不斷改進植物的種植方式。

如果甘藍在某種光譜和氧氣水平下無法發芽，工作人員則會在種植下一批時改變這種設定。AeroFarms不斷的在做著對比測試，以求得出最適合植物生長的「演算法」。

工作人員甚至可以通過對「演算法」的調整來改變蔬菜的味道，可以讓它們更辣一點或者甜一點。

每年，AeroFarms將可以收穫20次，同時產出約200萬磅（約合91萬公斤）的蔬菜。相較於傳統的土地耕種，比如紐約州的室外農場，哪怕是在好年份，每年也僅能收穫3次萵苣。

AeroFarms相比傳統的土壤種植蔬菜，能節省95%的水和50%的肥料。植物因與外界隔離，所以全程不需要噴洒農藥。

大型倉庫中的垂直農場為本地的蔬菜需求提供了有力保保障。因為離城市很近，所產出的作物能方便的運送到市區。

AeroFarms將全年以相同價格為紐約州和新澤西州提供新鮮蔬菜。

除了解決本地的食品需求，AeroFarms還為紐瓦克地區帶來了更多的「綠色崗位」。「如果你認識優秀的數據分析科學家，請一定介紹給我們。」公司負責人說道，「我們需要招聘大量人才。」

當然，目前的垂直農場也有一些局限，那就是用電量的飆升。LED能準確提供作物生長所需的光線，但目前，LED的光照效率僅為28%，這使這種種植方式的生產成本非常高。然而，目前已研製出的一些高效率LED，將有望大幅降低用光成本。另外，包括高壓鈉燈以及熒光燈在內的新一代低成本光源也有望解決光照問題。

其實，植物並不需要人造陽光一直照射。白天，因為自然界生長的植物原本就會承受不同強度的光線，模擬這些光亮的變化也能節省能源。比如在美國芝加哥的Green Sense Farms就與飛利浦公司合作，用紅外LED來模擬薄暮冥冥的黃昏，只需5分鐘，胡椒和西紅柿就會更快進入開花期。

其他領域的研究也在促進垂直農場的發展，比如生物醫藥。美國國防部高級研究計劃局（DARPA）目前正在德克薩斯州進行相關實驗：他們使用一個18層樓的農場來生產能為疫苗提供特殊蛋白質的轉基因作物。

此外，一些偶發的自然災害，如日本福島核事故後，由於土壤被污染，很多地方已不再適合傳統農業，這也變相促進了垂直農業的發展。

的確，現代農業存在很多問題，解決這些問題要用到很多不同的辦法。但目前看來，垂直農業絕對是容易實現，且見效最快的方式之一。

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