疫情、地震、火灾、蝗灾、旱灾、水灾。。。
这个庚子鼠年，被媒体和大众形容为悲惨糟糕的一年
无法重启的年，正在促成人类一系列的反思，其中一个重点就是农业
与40年前相比，现在的全球农业耕地已减少了30%。另外据统计，到年，世界人口将从76亿增加到约98亿，其中67.2%人口居住在城市，联合国预计粮食产量需要比现在增加70%人类农业正面临着一场不折不扣的危机！
如何才能避免历史的悲剧再次重演？
到年，如何养活全球98亿人口？
如何利用技术减缓或改变气候变化的影响？
如何减少每年1.2万亿美元的食品浪费？
如何创造更具可持续性和高效的农业生产？
其实，以上的问题早已成为全球农业与食品科技公司奋斗的目标和方向。在多年前，他们就搞出了一种解决方案——垂直农场
“垂直农业”这个专业术语最早于20世纪初由美国地质学家吉尔伯特·埃利斯·贝利提出，此后很多建筑师及相关领域的研究人员对其进行了长期的探索和研究。年，美国哥伦比亚大学教授迪克森·德波尔首次提出了“垂直农场”这个概念
垂直农场简单的说就是在高楼大厦里进行各种农业生产
从外形上看，垂直农场和通常的高层办公大楼差别不大，每层都可栽种各种农作物，根据不同农作物的生长特点进行科学的分层种植
作为一种新型农业发展模式，垂直农场会充分利用可再生的资源和温室技术等促进农作物的生长，最终达到大幅度提高农业产量和土地利用率
所有农作物都会在人工监控的环境下生长
工作人员会根据农作物的生长发育情况调整农场里的温度、湿度、光等环境条件，来满足农作物生长的需求
另外垂直农场采用自然生态系统中的食物链原理合理搭配动植物和微生物，达到能源的最大利用率
垂直农场是一个完整的自给自足的生态系统，不仅包括农作物养殖，还涵盖了从农作物生产到废物管理的一系列的转化过程
未来你吃到的蔬菜很有可能不再来自田间，而是产自几条街之外的某个摩天大楼内
相比传统农业，垂直农场最明显的优势在于——节水、不用担心病虫灾害和自然灾害，一年天可以收获，大大提高了相同面积土地的作物生产力
美国疫情期间，经营垂直农场的BoweryFarming公司销量剧增
4月份，其在线销售额增长一倍以上，实体店零售合作商的需求增长了25%至50%。最近，他们又签下了家超市合同
BoweryFarming的农场位于一栋建筑物内，里面与实验室一样由工作人员控制着水、光照、温度、养分等关乎蔬菜生长的环境变量，并根据蔬菜的生长阶段实时调整
幼苗都在LED灯下水培生长，然后栽种到多层货架上，机器人会轻松改变货架的位置，整个农场的水都可循环使用，最大限度减少了浪费
在BoweryFarming的种植设施中，作物生产效率是传统农田的倍。这家公司的微电网系统以屋顶太阳能电池板、天然气发电机和锂离子电池储能系统为特色
“蔬菜在一个完全可控的环境中成长，意味着我们一年天都能收获，完全不受天气和季节的影响。”这家公司的CEO说，“我们可以告别持续00年的传统农业生产，不再依赖太阳、雨水或季节。”
但BoweryFarming的工作不限于用人工手段创造蔬菜生长的环境条件，还包括寻找那些影响蔬菜风味的配方
在自然环境中，蔬菜瓜果的口感、甜度、产量等，取决于水、阳光、土壤养分、温度变化等一系列变量的共同作用
BoweryFarming的垂直农场拥有自己的中枢神经系统——BoweryOS，这套系统是机器学习、算法、物联网设备的结合，能自动调整各类变量参数以提高产量，也可以找到各类变量与最终风味之间的关系，最终生产出各种配方的蔬菜瓜果
比如让芝麻菜更辣一些，或是让球生菜更顺滑或更苦一些，这些都可以通过调整所有变量来做到这点，机器学习之后，一种味道会对应着一种专属生产“配方”
其实，BoweryFarming只是经营垂直农场的诸多公司之一。
新冠疫情导致的农业供应链危机，加速了世界各国垂直农场的发展。4月初，美国AeroFarms公司宣布将在阿布扎比建设全球最大的R＆D垂直农场
新加坡4月15日宣布，将公共停车场屋顶改造为城市农场，以加大本地食物产量
而总部位于柏林的便携式垂直农场创业公司iFarm也已在芬兰、俄罗斯和哈萨克斯坦启动了11个垂直农场，总种植面积超过平方米。这家公司声称其效率比土壤农业高出倍以上
年，InFarm种植了65种植物，所有植物都不含农药
此外，InFarm还与25家主要食品零售商合作，在德国、瑞士、法国家商店中安装了近个农场，生产了大约,个植物
InFarm的“室内垂直农业系统”产品在作物种类和种植数量上都具有很大扩展性。该系统以相同大小的“模块”为种植单位，通常占据一个立式落地柜的一层，在每一层模块中可种植不同植物
用户可以根据需要确定模块的数量，进行自由组合。因此，InFarm可以服务于多个场景，不仅仅限于商店、餐厅
在每个种植模块中都配有传感器，利用InFarm开发的区块链技术App就可监测植物的生长情况，此外每层中各类参数可以进行控制，包括温度、ph值、氧气含量等，利用大数据预测植物何时成熟。InFarm还可以构建极端天气，以适应稀有植物的生长
这些垂直农场的一个主要目的，就是在于让城市养活城市人口
必须得承认，垂直农业的发展的确有助于解决一些环境问题，比如水资源短缺、土壤流失、农药过量使用等
毕竟，根据经合组织(OECD)数据，全球70%用水量用于农业灌溉，自20世纪80年代以来，以每年1%的增幅增长
联合国预计，未来十年，全球将有多达7亿人因严重缺水流离失所。考虑到全球变暖带来的局部极端干旱，很多传统农业地区面临的的挑战已不能用“严峻”来形容了
而几乎所有垂直农场都表示，自己可以节约95%以上灌溉用水，且水培法和气培法根本不需要使用土壤
有了垂直农场，蔬菜瓜果的生产就不再受制于干旱洪涝，也无需担心虫害肆虐，零农药也避免了土壤污染，人类可以把作物的生长命运牢牢掌握在手
BoweryFarming就表示，通过全年运营、用水少、不使用杀虫剂的农场种植，同样的土地面积上，产量可以比传统农场高出倍
当然了，就现在看来，要实现垂直农场养活数十亿人的目标还非常遥远
很多专家认为，土壤是一个非常复杂的生态系统，除了各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气外，还是无数真菌和微生物的家园，人类并未完全破解土壤与植物生长相互作用的奥秘，水培营养液能否完全替代土壤还是一个问号
而更大的限制，则是来自成本
BoweryFarming生产的绿叶蔬菜，4.5盎司（约克）要卖3.99美元（约28元），也就是说，每斤蔬菜的价格要过百元了
两年前，明尼苏达大学气候和环境科学家乔纳森·弗利博士就写过一篇论文《不，垂直农场无法养活世界》，指出了垂直农场最大的缺陷：建造和运营成本高、能源消耗大。
美国农业部高级顾问保罗则认为，能耗其实完全取决于垂直农场的位置，“这取决于它的生长地以及该城市的能源因素。”
目前，BoweryFarming正在与施耐德电气公司合作，利用太阳能微电网支持农业生产。此前，BoweryFarming将照明设施转为园艺专用LED灯具后，照明成本下降了85%以上。
BoweryFarming的CEO认为，垂直农业和互联网产品一样，可以用非常快的速度迭代升级，成本自然也会降低。
“第二代室内农业技术，可以让垂直农场产量比第一代垂直农场高出55倍，在第一代垂直农场中，照明、热量和二氧化碳的控制等任务已经自动化，但不能通过数据分析进行优化。”
根据IDTechEx的《垂直农业：年至年》最新报告，全球垂直农业市场预计将从年的7.81亿美元增长到年的15亿美元，年复合增长率为6.85%。
InFarm的目标是到年进入10,家超市，为3.5亿人服务，到年，成为城市中心的新鲜农产品的领先供应商
垂直农业，被认为是第三次农业革命的重要组成部分
毫无疑问，它在未来会大有可为
但是要解决城市人口的一日三餐，还有一段很长的路要走
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