台風過後，高溫又卷土重來。

台風吹不到的美國，早已處於水深火熱中。

7月17日，Saratoga Spring站測得53.9度，距美國最高氣溫紀錄也是全球實測最高氣溫紀錄54.4度只差0.5度。

曠世高溫給人帶來了肉體可見的燒烤感，小命全靠空調續着。

靠天喫飯的行業就更慘些，也更令人揪心，比如——農業。

從明天起，關心糧食和蔬菜。

7月10日，世界氣象組織發布報告稱，世界剛剛經歷了有記錄以來最熱的一周。隨着高溫還將持續，或對全球糧食產量造成不利影響，而且全球農產品價格或將上漲。

這不是危言聳聽。地球上最發達的國家，已經在承受衝擊。

早在今年春天，幹旱導致美國春小麥種植面積達到1972年以來的最低。

截至6月20日，高溫又導致64%的玉米種植面積和57%的大豆種植面積受影響。僅過一周，美國玉米和大豆的受影響面積又分別增加了7%、6%。

歐洲同樣不樂觀。

有“歐洲農場”之譽的西班牙，60%的農業地區超過350萬公頃的農作物由於極端高溫遭受不可逆的損失。

農作物都有各自的耐受溫度，比如小麥爲26攝氏度，水稻是34攝氏度，玉米是38攝氏度。如果氣溫高於農作物的耐受溫度，農作物生長就會受到影響。

聯合國政府間氣候變化委員會預測：全球平均氣溫每升高1攝氏度，會導致主要糧食作物減產19.7%，到2040年，高溫將使全球糧食減產30%到40%。

如果感受還不直觀，接下來有圖有真相。

水果沒得喫了！去年8月，“40度高溫天，四川南充的葡萄幹”視頻爆紅網絡。當地受災葡萄種植面積30多畝，預計造成損失約30萬元。

海鮮沒得喫了！去年夏天加拿大溫哥華海灘上，數以萬計的貽貝、蛤蜊、海星和藤壺被活活熱死，裂开露出了裏面的肉，仿佛是一場巨大的“露天海鮮燒烤”。

小龍蝦也沒得喫了！去年日本，稻田裏的小龍蝦被熱熟了。

一測水溫好家夥，43度，這溫度洗腳都覺得燙。

爲什么都是去年的圖呢？因爲今年夏天剛开始啊！

在最強厄爾尼諾的搗亂下，今年恐怕比去年更熱。18萬年的高溫記錄，已經被打破了。

一邊是地球上最古老產業——農業靠天喫飯的特性。一邊奈何天公死活不作美，極端天氣一年更甚一年。

我們就只能坐以待斃嗎？

氣候幾乎是農業無法去除的影響因子，但人類並未放棄改造自然的努力。

無論是改良生產工具，還是通過水利變湖澤爲水田，改造都是在露天進行，當時生產力水平只能到這一步。這是農業1.0時代。

直到上世紀80年代，塑料大棚出現。

於是哪怕嚴冬，千裏冰封，大棚內依舊一派生機。大棚讓海拔4000-5000米左右的青海、西藏等地，許多有史以來沒有生長過農作物的地方，第一次長出了農作物，還高產穩產。

大棚因此被稱作中國“第五大發明”。

陽光、空氣、水是萬物生長3大要素。大棚的出現，讓人類开始幹預空氣(溫度和溼度)。這是農業2.0時代。

從農業1.0到2.0，花了上千年時間。但隨着技術的加速，沒過多久玻璃溫室就出現了。

別把玻璃溫室當成了加固板大棚，兩者最大區別在於是否“主動”。

普通大棚調控是被動的：天氣熱，棚裏跟着熱；天氣冷，棚裏跟着冷。大棚只能做到延緩溫度的上升或者下降。玻璃溫室則可最大程度隨意調節溫度、水肥、溼度等。

某種意義上，這是一種農業工業化趨勢。向工業靠攏，因爲工業環境相對可控。

玻璃溫室除了讓人類農業生產徹底駕馭空氣這一因素，溫室內滴灌技術同時可以調節水這一因素，堪稱農業3.0時代。

“逆天”的腳步還沒結束。上世紀50年代，丹麥最早提出了植物工廠的概念。

美國植物工廠最初用於NASA模擬在太空極端條件下的種菜需求。1991年，參與NASA計劃的威斯康辛大學成功落地，當時稱其爲——太空農業。

如今植物工廠在中國遍地开花，河北、河南、山東、四川、甚至新疆，都能見到它的身影。

它長這樣：一棟類似集裝箱的建築，推門映入眼簾的是可以向上疊加層數的種植架，每層平均分布着近百個種植槽孔，植物從槽孔中長出來。

無論四季交替、晝夜更迭，永遠保持着適宜的生長環境：空調恆溫，傳感器調整二氧化碳濃度，水混合特定比例的營養液順着管子供給種植槽孔，人造光模擬陽光均勻照在菜葉上。

據聯合國統計，全球水資源70%消耗於農業生產。

中國南方，每生產1斤水稻要消耗400-800斤水。即使在黑科技異常發達且滴水貴如油的以色列，這個指標也只能壓縮到每斤水稻消耗200斤水。

因爲灌溉用水和營養液可循環使用，植物工廠能實現節水95%以上！這對節約水資源，着實是功德無量的事。

更賽博朋克的是，植物工廠用人造光替代了太陽。

這樣植物可以24小時連續生長，比傳統陸地種植平均增長20-30倍。日本最厲害的植物工廠，可以增產至誇張的100倍。

植物工廠的集裝箱形態，理論上可以搭建在任何地方。

《人民日報》發表《植物工廠拓展農業生產邊界》一文一語道破——植物工廠可在戈壁、沙漠、鹽鹼地等非耕地上建設，有助於緩解我國農業資源的瓶頸約束。

試想一下，當農田都變成工廠，但工廠裏實際上又是農田，是不是很酷？

歡迎來到農業4.0時代！

農業4.0是大國的又一個競技場。除了中美，日本、荷蘭、以色列紛紛加入，誰都不想缺席這場事關未來的博弈。

植物工廠最顯著特徵是技術的高度集成與應用，因此又被認爲是衡量一個國家農業技術的重要標志。與大飛機、半導體一樣，發達國家會卡脖子，中國必須依靠自主研發。

比起技術，更大難點在於成本。

植物工廠在封閉環境下進行作物生產，因此要需要花錢維護空調、人工光源、多層栽培架、計算機控制系統等配套裝備。

其中電費佔運營成本35%左右，已經被視爲植物工廠發展的主要瓶頸。以生菜爲例，傳統大田生菜每千克成本大約在4-8元，植物工廠的生菜每千克成本至少20元。

如此一來想覆蓋成本，唯一出路是——生產高品質蔬菜，對接精品商超。

事實上，這確實是植物工廠的一大優勢。由於生長環境及生產過程完全可控，植物工廠蔬菜可達到提高維生素、無農藥殘留、無重金屬、低硝酸鹽、無菌、無需清洗。

但這是否意味着咱普通人就永遠喫不起植物工廠種的菜？

我們不該放棄。既然植物工廠本身是科技的產物，那么能否通過科技來破局？

這個問題成了“第三屆多多農研科技大賽”，多位科學家、工程師、農學家共同攻堅的方向。對於這些學霸來說，燒錢炫技不算本事，能控成本、普及大衆才是真牛。

於是這次大賽，將降耗放在與提高產量同樣的權重。希冀用參賽規則倒逼選手在比賽過程中摸石頭過河，闖出一套解決方案。

農學出身的徐丹通過建立菜苗不同成長周期的種植密度，盡可能地減少早期光照和溫度的耗能成本。工學出身的上海交大團隊則AI先行，自研了一套以節能爲導向的環境控制算法。

上海農科院團隊直接“抹平”晝夜溫差，始終恆溫在最適宜生菜成長的22度。光照上也沒用自然界的黑夜環境，而採用了無固定暗期，通過調節三層燈光變換讓生菜始終處於最高成長速度模式。道理簡單粗暴卻有用——讓菜盡快長熟，縮短能耗時間，不就省電了嗎？

相比中國在模擬環境中極限施壓，常年處於“極限”的新加坡，提供了另一種思路。

由於面積狹小，淡水資源匱乏，新加坡長期依賴馬來西亞的農產品進口。植物工廠雖好，新加坡也不差錢，可惜新加坡甚至連建植物工廠的地都沒有。

但新加坡不缺摩天大樓。於是直接把這種垂直農業形態搬進寫字樓和商場，充分利用建築垂直高差，還讓都市白領了有了近距離接觸現代農業的機會。

在摩天大樓裏玩轉垂直農業，新加坡創下每5平米就能年產38000顆蔬菜的傲人紀錄。新加坡甚至舉一反三，從垂直農場，衍生出垂直養魚場。

同樣處於資源“極限”的日本，則從源頭入手。

東京電力、樂天、富士通、松下、夏普等科技巨頭紛紛投身其中，加大研究投入，不斷升級更節能的LED植物生長燈。

對於已經能節水95%的植物工廠，也想省得更極致。

科學家森有一將原本治療腎髒疾病聚合物薄膜，推廣到幼苗種植，薄膜可存儲水分和養分。利用薄膜種菜，可以在原有基礎上再節水90%。

除了算小账，也要算大帳。

去年曠世高溫，令14億人心有余悸。種種跡象表明，今年熱浪有增無減。

伴隨而來的是電力供應緊張。火力發電又是主力，煤炭生產帶來污染，因此不能忽視植物工廠耗費電所產生的環境成本。

相比之下，孰輕孰重？

盡管如此，業界還是越來越傾向於算大帳——不要只把目光局限於植物工廠上，需要綜合考慮大田農業和植物工廠從產地到餐桌的綜合能耗。

大田農業生產大量使用化肥和農藥，對土壤環境造成了極大破壞。尤其是我國化肥總產量和總用量長期位居世界首位，約佔全球三分之一。算下來農業造成的面源和點源污染甚至高於工業。

植物工廠幾乎不適用農業和化肥。

此外，蔬菜從田間到餐桌，無法避免長途運輸帶來的損耗，以及貨車尾氣污染。甚至清洗制作過程都有損耗。

一斤菜能上餐桌的部分大約在30%-60%。植物工廠的蔬菜除了根系都能喫，利用率95%，幾乎消滅了廚余垃圾。

而且植物工廠選址靈活，可就近盤活城市裏闲置的廢棄廠房、爛尾樓。像上海、深圳這樣的城市完全可以學新加坡，把垂直農業請進寫字樓和商場。這樣“就地產、就地銷”又降低了運輸成本。

當農業進入4.0階段，更多商機开始爆發。

農林牧漁是國內上市公司一個相對薄弱的板塊，與農業相關的上市公司大多從事後續加工等環節，有土地的也基本上只對外出租。

過去，企業和投資者更關注如何從交易農產品的過程中獲得收益，彼時農業電商是最活躍的投融資領域。

農業4.0後，擺脫了依賴氣候、土地、勞動力、水等自然資源的“看天喫飯”傳統模式，讓農業生產在可設計、可感知、可量化、可調控的過程中完成。這讓越來越多資本在介入這個環節。

近兩年，農業科技成爲資金的主要流向。大家都意識到，科技才能爲農業开拓更廣闊的天地。

今年3月，騰訊領投了農業初創公司Future Crops，這是騰訊首次披露對植物工廠初創公司的投資。2016年成立的Future Crops是歐洲乃至世界最大的垂直農場之一，在荷蘭Westland建立了全自動室內垂直農場。

目前國內投資植物工廠主要有三類，一類是裝備銷售商，一類是研發機構，還有一類是LED开發者。

比如中國科學院植物研究所與福建三安集團於2015年合資成立中科三安，致力於研發適合植物工廠的LED設備。

全國最大的農產品上行平台拼多多則從“人”入手。7月5日，“中國研究生鄉村振興科技強農+創新大賽之‘拼多多杯’第二屆科技小院大賽”正式啓動。大賽面向全國各高校科技小院團隊，評比過去一年深入農業、農村一线，針對生產、生活實際問題，通過科技創新、應用創新、產業創新等方式助力鄉村振興所取得的豐碩成果。

只有越來越多的年輕人有志於投身農業4.0，農業科技的進步才算有了源源不斷的源頭活水。

農業其實很酷，值得我們重新認識與發現。

農業同時也很重要，除了關乎大家的飯碗，還關乎那些田園牧歌的鄉愁，以及人類的未來。

參考資料：

《不敢想象！地球上最古老的行業，被一棵生菜顛覆？》智谷趨勢

《植物工廠拓展農業生產邊界》人民日報

《不再“看天喫飯” 植物工廠吸引各路資本》證券時報

《是誰發明了塑料大棚》瞭望東方周刊

《植物工廠，困在成本裏？》35鬥

《在北京郊區，做一場最難的「實驗」》極客公園

本文作者可以追加內容哦 !