较传统栽培技术产量提升近百倍，「中科三安SANANBIO」为未来农业打造无人化植物工厂
文 | 小妍@边界计划
编辑 | 石亚琼
近年来随着传统农业种植的成本逐年升高，垂直农业越发成为行业关注的话题。作为一种创新型的解决方案，垂直农业由于不受天气气候条件和地理位置的限制，被认为是未来缓解全球人口和环境危机的解决方案之一，同时也是第三次农业革命的重要组成部分。根据美国市场研究与咨询公司 Grand View Research报告显示，预计2025年，全球垂直农业市场规模将达到99亿美元。
虽然整体来看，垂直农业行业尚处于早期探索阶段，但近几年已有多家国外有代表性的初创企业在资本市场获得大额融资：2017年底美国旧金山的垂直农场解决方案提供商Plenty获得2.26亿美元资金；总部位于纽约的Bowery Farming 2019年11月完成B+轮后，共筹集1.725亿美元资金；还有位于柏林的分布式垂直农业初创公司Infarm去年6月筹资1亿美元用于垂直农业的多领域拓展。而老牌光源制造商例如欧司朗、飞利浦也纷纷布局相关领域。36氪近日采访到的福建省中科生物股份有限公司（以下简称中科三安SANANBIO）是国内在垂直农业领域具有代表性的一家公司。
中科三安SANANBIO是一家面向全球市场的光生物系统技术提供商，公司2015年由中科院植物所与福建三安集团共同发起，通过结合各自在植物学和光电领域的优势，中科三安主要将 LED 光谱技术应用在生命科学领域，专注光生物学应用、室内农业人工智能技术、植物生长照明与环境控制等研究。截至目前公司全球申报、拥有专利成果约416项，其中PCT国际专利和发明占比接近60%。
植物工厂技术将农业生产工业化，是一种复杂的集成技术。中科三安总经理占卓告诉36氪，中科三安希望从硬件系统和软件技术入手，将复杂的室内农业简单化，提高农业的产出效率。为此，公司主要在两方面进行了集中探索：
与中科院植物所联合成立光生物产业研究院，组建超过250人规模的国际研发团队，进行作物室内种植的实验科学研究；
探索工具方面的变革，通过可监测环境指标的感知技术，姿态分析和深度学习的人工智能技术，融合机电一体自动化，对现代传统农业生产进行工业化、智能化改造，用工业化的技术把农业生产搬到工厂里。
「中科三安SANANBIO」植物工厂
针对于垂直农业不同场景下的特点与需求，中科三安在国内外进行了不同层面的布局：
在国内，结合中科院植物所在植物科学领域的研发成果和三安光电的LED光源技术进行光生物技术产业转化，并在福建厦门和安溪、安徽金寨建立研发平台，进行光生物学、植物营养、植物生长以及装备技术的研究。一方面积极探索在北京、上海等一线城市建立大型植物生态系统，用垂直农业自动化的技术为特大型城市解决绿叶蔬菜本地化生产及消费的问题，减少远距离运输导致的食物不新鲜、碳排放增加、环境污染等问题；另一方面在二三线城市主要解决差异性蔬菜的个性化生产问题。
海外在美国内华达建立了研发平台进行针对北美市场的园艺作物研究；在新加坡的研发中心则用来探索沙漠和海岛型国家如何运用室内农场解决对进口蔬菜依赖的问题。
从2015年开始，中科三安与国内科研院所横向协同合作，解决了水肥一体化肥料配方、光谱技术、作物生理性病害技术等多项难题，建成了国际上首个特大型1万平米叶菜全人工光型植物工厂，并在4年多稳定运行的同时不断进行产品技术迭代。最新发布的植物工厂2.0无人化系统 UPLIFT，能够依据建筑空间生成整体建设方案，基于自身数字化生产系统，生产车间实现了播种、分栽、管理等工序的无人化。
截止目前，已推出及在研产品解决方案包括：Uplift 无人化垂直农业生产系统、RADIX 模块化多层水培生长系统、可供多种特殊环境使用的集装箱植物工厂、G 系列室内育苗植物工厂系统、SMART BOXFARM 移动式植物栽培箱，以及满足不同植物生长发育专用的十一类上百款植物照明光源产品，及配套的六大类植物专用营养液产品和用于营养代谢调控的生物制剂。培育作物种类涵盖300多种叶菜、果蔬、香料作物、食用花卉以及草药等，产品供应覆盖三百多个大型商超、星级酒店、航空配餐等中高端渠道。
据介绍，相比较传统的种植方式，中科三安的解决方案在提升种植效率和节省人力方面具备明显的优势。举例来说：
⼀套占地5000平方米的UPLIFT无人化垂直农业生产系统，运用特制智能栽培层架，将植物照明 LED 光源系统和营养液循环系统内置于种植架中，可规划高达24层植物生产室，每天产出蔬菜6-8吨，全年高效种植，较传统栽培技术蔬菜产量提升近百倍，同时40%的用水可进行循环再利用。不仅如此，通过精细调控作物播种、育苗、分栽、采收等工序，提升了农业种植和生产管理的无人化水平，只需要几个技术人员就可完成植物工厂的运营管理。
针对草药等一些特定的植物种类，运用光电调控技术可提升草药中有效药物成分的富集效率。以福建本地草药金线莲为例，结合植物特性，中科三安实现了在缩短生长时间和提高产量的基础上，将目标化合物含量较传统室外种植提升了近1.6倍，还能有效避免生产过程中使用农药造成的环境污染。
「中科三安SANANBIO」植物工厂
商业模式上，中科三安主要针对寻求技术迭代的传统农业从业者和新农经纪人等B端客户提供硬件产品和垂直农业的整体解决方案，及后续相关的运营技术指导。市场方面，公司表示现阶段已在福建、安徽、美国建成产业化基地并对外输出成套技术，国际范围内自建及商业输出植物工厂面积超过12万平米；装备产品和植物工厂解决方案出口到美国、加拿大、日本、韩国、新加坡、阿联酋、英国、沙特、德国等20多个国家和地区；在国际上有超过二十个植物工厂采用SANANBIO的室内水培设备、超过五十个室内和温室农场使用了SANANBIO的园艺照明产品，中科三安也是北美室内医用大麻园艺照明的主要供应商之⼀。
谈及植物工厂的未来趋势，占卓表示，“我们乐观认为2025年很有可能是植物工厂的元年。这其中包含两个主要因素：第一点是LED技术的发光效率正在以每年5%-8%的速度进步；第二点是近些年随着整个系统技术的提升，植物工厂的成本得到了大规模下降。反之，传统农业在劳动力成本、用地成本、运输和环境成本等方面都在逐步攀升。预计这两种农业生产成本将在2025年接近弥合状态。”
接下来，中科三安也在布局生物医药领域，将最新成果应用在下一代植物为载体的生物反应器领域；产品方面，除了下一代的预测系统技术，也计划研发可用于小型家庭室内种植场景的新型家电产品；除此之外，植物工厂同样也是很好的研学平台，中科三安未来将在国内推动带有科普性质的小型精准化植物工厂展示厅的建立。
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