今年，*崎连续好几个月待在*，帮助当地筹建一个植物工厂，种植牧草，生产多肽蛋白生物饲料。工厂位于南疆喀什的偏远地区。*崎在这里看到了植物工厂产业化的希望：丰富的清洁能源、水资源缺乏、冷季长，还有对饲草料迫切的需求。*崎是湖南省国际稻都农业技术研究院院长，他曾经是袁隆平院士的助理。如何在不同环境下栽种水稻，让喜温作物育种科研不再追着太阳跑，是袁隆平心心念念的愿望。如今，这些科技成果和实践经验，将会在“智慧牧草工厂”中展现。
植物工厂
植物工厂是一个比较新的概念，年被称为其产业化元年，中国、美国、欧洲、日韩几乎同时起步。西北地区畜牧业规模大，需要持续的饲草料供应，但是冬季颇为漫长，在自然条件下牧草亩产公斤。中国牧草种子引进自澳大利亚，澳大利亚气候比较稳定，没有极端气温，在中国牧草过不了冬天。优质牧草种子非常贵，1斤需要元，还要培养几个世代性状稳定后才能推广，西北缺水的自然环境也不利于牧草成长。这次建设的智慧牧草工厂项目，占地面积约1万平方米，需要投资万元，其中装备需要万~万元，厂房需要万元，每亩地投入万元。牧草可以种植5层，理论上可以做到20层，但6层以上属于高空作业，且太高了空间环境气候控制成本会大大增加。*崎对证券时报·e公司记者表示，目前工厂化牧草产能年亩产可以达到~吨。除了产量高，人力也非常节省，1万平米的工厂只需要15个人左右。*崎称，他们真正找到植物工厂产业化场景，是因为当地电力成本较便宜，当地光伏发电比较多，可以按出售给国家电网一样的价格给智慧牧草工厂供电，而到了南方每度电需要1元钱。理论上、技术上植物工厂已经可以覆盖全部的农产品的生产，但生产成本上尚没有明显优势，主要是耗电较大，占到了运营成本的50%以上。找到便宜的电力，是植物工厂成功的关键因素之一。中国每年需要大量进口美国牧草，而牧草进入*的运输成本太高。经测算，智慧牧草工厂的年投入回报为17%左右。*崎表示，“按袁老的愿望，我们尝试了各种方式，水稻传统育种方面，袁老已经做到天花板了，我们用植物工厂技术设计试验方案，比如辣椒、水稻等都做了尝试，辣椒可以周年生长、水稻60天左右可以生产一茬，但是成本过高，主要是耗电太大，目前还没有找到大规模产业化的路径”。但植物工厂技术可以应用在科研方面。今年3月份，有投资者询问隆平高科，国内某公司已批量出货支持西北地区秋冬季牧草生产，公司是否有这方面研究？隆平高科董秘回应，植物工厂种植水稻处于研究阶段，还未能开展大面积产业化生产应用。通过植物工厂理念应用于水稻育种，缩短水稻生育周期能加快新品种培育效率，公司一直在探索研究应用中。技术
*崎表示，生物技术、信息技术、工程技术、智能装备与农业的跨界深度融合，是植物工厂能够产业化成功的关键所在。传统的植物作物生长离不开阳光、温度、水分、营养、空气等自然条件。在植物工厂中，植物的根区与冠层的生态都会做到精准控制，光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度、微生物菌群等得到精确控制后，植物工厂会构建一个全新的植物生长环境，实现一个最佳生长生态系统。植物工厂关键是要控制生产要素，有光、水、肥等几十项环境要素，比如氮、磷、钾、铁等二十多种元素的匹配，环境温度、湿度、洁净度等，要把这些要素综合考虑，使用海量数据统计、分析，找到一种算法，建立最佳生态模型。以土壤为例，植物工厂为了减少不确定性，几乎不再使用。北京水木九天科技有限公司董事长王晓庆告诉证券时报·e公司记者，土壤的变量特别多，无土栽培比土壤栽培要简单。现在植物工厂主要使用椰子壳，椰子壳是有机物，不属于化学合成，同时表现很稳定，不会有病虫害。使用椰子壳主要是为了保水、固定根部以及保持根部呼吸作用。王晓庆年创立的水木九天，是由北京清华工业开发研究院及海淀区东升科技园联合投资孵化的国家级高新技术企业，是一家专注于利用自然光的植物工厂。为了满足植物工厂要求，未来可能要研发专门适合植物工厂的植物种子，可以更高产，在成熟期更短的同时具有更强的耐力和抗病害特性。一些在天然条件下要求较高的性状，在封闭条件下的要求就降低了。目前植物工厂中韭菜可以7天收割一次、生菜15天收获一次、牧草可以20天收割一次。另外，植物工厂可以节省大量水资源，比如我国南方生产每斤水稻要消耗~斤水，以色列要消耗斤水，而植物工厂中可以实现循环再利用，节省95%以上水分。除了植物生产方面，因为植株位置固定，种植、收割等方面均可按照规范标准化。*崎告诉证券时报·e公司记者，智慧牧草工厂已实现了机器人收割牧草，机器人不用休息，周而复始，效率也很高。工厂建好后，中央控制室实现控制，里面是大数据屏幕。*崎说：“我小时候看过一个关于未来世界的故事，一个城市农产品的供给，就是几栋摩天大楼农场全部搞定，看来这不是一个梦！”封闭环境除了提高产量，提高土地利用，减少资源消耗外，还有不少其他好处，比如封闭后害虫无法进入，可以不用喷洒农药，让食物更健康，做到更环保，符合ESG(环境、社会和公司治理)评价标准要求。供给也发生了很大变化。水木九天董事长王晓庆表示，传统农业条件下，北京一年四季的西红柿供应可能来自北京周边省市或者云贵川，物流距离远，价格变化比较大，如果在北京郊区建垂直工厂，就能稳定供应，价格波动也会比较小。今年1月份，植物工厂公司Infarm宣布获得一笔2亿美元的D轮融资。Infarm总融资额超6亿美元，估值达10亿美元，是欧洲垂直农业领域的首家独角兽公司。Infarm为门店和配送中心部署了1多个农场，节约了至少0万公升的水和5万平方米的土地。因为靠近卖场，节省了90%的运输里程。成本
一些边防哨所、海岛等自然条件不允许的地方，可以用植物工厂解决蔬菜供应，这些区域不用太考虑成本问题。而更多时候，要考虑经济价值。据了解，日本和中国多年前就有人尝试植物工厂，但失败的很多。多数原因不是生产不出来，而是没办法降低成本。记者尝试联系前些年颇红火的一家植物工厂公司，但该公司已经失联，业内人士称模式没有走通。水木九天使用自然光，在河南辉县市孟庄镇的实验性项目，将水木番茄蔬菜工厂搬进了当地的电厂中，利用发电厂的余热以及二氧化碳，使得农业的能源成本近乎为零，同时补碳可以让番茄产量更高、品质更好。去年10月15日开工建设，今年4月中旬开始第一茬销售，9月份进入正式运行阶段。农作物都有一个生长温度，以西红柿为例，温度低于15度高于30度，就不会开花生长。今年河南气温高达45度时，温室顶部达到70度，水木九天河南项目通过高压喷雾以及蒸汽转换为制冷来综合降温，这在自然条件下是无法实现的。合理化栽培之后，西红柿种植密度提高，传统农业1平方米种植1.2棵，现在可以做到平均3.52棵。1平方米产量可以达到65公斤。自然条件下生产每公斤西红柿需要升水，水木九天只需要8升水。王晓庆计算，西红柿从种子到成果需要3个月时间，光照强度要求很高，如果用人工补光的方案每平方米需要W的灯照，每天要照一天14~16小时，每天15度电按照0.8元电价计算，一个月折算下来1平方米需要元钱。王晓庆表示，除了能源成本之外，必须要考虑劳动力成本问题。随着人口老龄化问题以及低生育率出现，人均劳动工资也已经很高了，未来人均工资会突破元/天，这样高耗劳动力的农业就没市场。“我尽可能让一个工厂种一个品种，50亩就相当于亩的产量，传统种植亩蔬菜需要1人，我们只需要12个人。”在产品选择上，水木九天种植非耐储存的蔬菜，洋葱、萝卜、土豆等属于耐储运的蔬菜就不种植。其定位是城市应急非耐储蔬菜供应商，就近生产就近供应。王晓庆算过账，如果是用灯光，1公斤大叶菜需要耗费46度电，仅仅电费就达到36元，成本很高。王晓庆和电厂合作，双方各取所需。通过燃煤热力电厂所产生的余热和二氧化碳与蔬菜工厂结合，使得蔬菜工厂的能耗成本趋于零，而二氧化碳的介入使得产量得到60%的提升，“固碳+减排”量最高可达3万吨，相当于3万亩原始落叶林，甚至相当于4亿度绿电，0亩光伏发电的减碳能力。每50亩西红柿每年可固碳吨，1亩可以顶20多亩南方原始森林。50亩西红柿还可以减少碳排放2.2万吨。现在王晓庆的西红柿可以按照5元的价格出售，如果碳指标的价格和欧洲一致，西红柿成本可以降低到-2元。王晓庆认为，现在灯照下的植物工厂，如果跟传统市场进行比较，还不具备产业化条件。价值
著名农业专家刘石表示，他多年前就已在