50 年后這個世界就沒有農民了,“農民”都進城,去寫字樓上班,在那里種糧食、菜,“養殖”各種各樣的肉。從城市走出來,再也沒有所謂的郊區和農村,過去種田的地方全改種樹。高科技造就農業工廠化,一派和諧景象。
寬敞的大樓里悄無聲息,不過如果你側耳傾聽,也許能聽見上億個細胞分裂的聲音。外面是濃黑的夜,這里卻燈火通明。LED 燈光下一排排成熟的水稻垂下飽滿的穗子。這個寬敞的大廳,柱子都由掛著艷麗果實的西紅柿和辣椒裝飾。樓上,大塊牛排和雞胸脯肉在自動生產線上被包裝成全無血污的半成品送往冷庫。第二天清晨的早市上,它們就是肉類柜臺上最受主婦們青睞的人氣商品。整棟大樓沒有人,地下室的總控室里,一臺超級計算機不知疲倦地打理著夜間的一切事務,各類儀表盤上的數字不住跳動——這是2058 年的一個深夜。地點是北京市內的某座農業摩天樓。
明天的早餐在哪里
農業摩天樓的概念最初由美國哥倫比亞大學的環境學家迪克森· 戴斯珀米爾提出。按照他的理論,投資兩億美元建造一座30 層樓高的摩天大樓,在里面種植果蔬并飼養牲畜,將產出足夠5 萬人食用的食物。而巴黎SOA 建筑師工作室、美國西雅圖建筑公司和米圖恩公司已經分別設計出心目中理想的農業大廈三維透視圖。美國的建筑師們提出,在西雅圖市區劃出一塊城市農業中心,建造小規模垂直農場,并據此贏得了2007 年美國綠色建筑委員會的逼真建筑挑戰設計獎。
如果農業摩天樓登陸人口大國中國,比如,在北京搞一下。未來的城市規劃師們可以選擇人口稠密的主城區,規劃出一兩塊地方來修建這樣的農業大廈,不僅提供居民們最新鮮的蔬菜瓜果又可成為城市里的垃圾污水處理站,而在土地資源相對豐富的郊區集中較為大面積的土地當作農業工廠區。如果這個方案可行,那么在今天的朝陽區,高樓林立的建國門商圈附近,我們或許將看到一座超級農業大廈。這里交通方便,人口流量大,如果將農業大廈修建在這里,可以方便上下班的人們順道購買新鮮蔬菜,同時可以集中處理周圍大片的商用民用樓生活污水,并向居民輸送潔凈的用水和照明電。
科技撐起農業摩天樓
我們可以設想,這是座53 層(地下3 層)的摩天樓,占地兩萬平方米(約相當于一座標準體育場),建筑面積10 萬平方米,地下2、3 層為停車場,地下1 層為安裝超級計算機的總控制室、配電室,主樓50 層為全封閉電腦控制的農場生產區域,北側的裙樓是大型生鮮超市、城市農場主題公園和風味餐廳。在作為農業生產區域的圓柱形主樓,全透明的外部材料可以讓日間的采光更充分。在種植區,整個樓層劃分為幾塊農田一樣的操作區。高度自動化、生態化、無污染和高效節能是這里的關鍵詞。農業大廈各個生產區域的溫度、濕度、氣壓和光照情況等在總控室都一目了然,并儲存有每一株作物從發芽到出廠成為農產品銷售的詳細檔案。在掌握了作物生長的偏好之后,電腦控制的LED 燈可以為不同的農作物提供各種特殊波段的光照,保證作物的葉綠體們開足了馬力高速運轉。對于在“生長車間”的作物,全部采用生態型無土栽培,將作物固定在取代土壤的添加了固態肥的基質上,只需清水滴灌。電子眼監控作物體內水分、糖類以及氮磷鉀的含量,并決定采摘時間。如果這個車間生產富含某種微量元素的健康農產品如富鉻玉米,電腦便會供給玉米苗準確調配的添加三價鉻的營養液,并且隨時監控植株中鉻元素的含量,保證出廠時的每一根玉米棒子是有益健康的,而非重金屬污染的。
從內到外的綠色概念
農業摩天樓上萬盞LED 燈明滅之中,能耗問題是怎樣解決的?農業大廈除了可以在外部和樓頂安裝太陽能收集板和高效風能渦輪發電組外,內部可專門設置負責水資源循環處理和垃圾處理的樓層,將垃圾、污水通過活性污泥等全生態的手段轉化為大樓需要的肥料、潔凈水和可燃燒的含碳原料。在生產區域,全面推行立體農業概念,使得各物種之間互惠共生。可能你還沒聽說過水產養殖(aquaculture)和水耕種(hydroponics)結合,產生的全新水產與植物循環共生體系(aquaponics)。號稱“真正永不換水的魚缸”的“生態魚缸”就是它的一種初步嘗試。以色列的OrganiTech 公司是一家專門開發自動化農業系統的公司。日前,他們提出了一種“傳送帶”式的概念系統——在流速緩慢而固定的大槽中飼養魚蝦,水面上漂浮著種植萵筍等植物的載體。大槽中魚蝦的排泄物沉積在底部的沙礫床上轉變為肥料,這些富營養化的水被泵出,噴灑給水面上漂浮的萵筍——萵筍與魚,可以兼得。
可能寄生蟲、糞便、毛發和繁殖等問題都讓飼養牲畜比不挪窩的植物要讓人傷腦筋。而據計算,飼養一頭牛所消耗的能量,其中只有3% 轉化成了食用蛋白質。在農業大廈里,生物工程技術可避免這樣的浪費和麻煩。干細胞誘導分化機制和促生長因子的作用原理弄清之后,牛排、雞胸脯和一塊一塊的五花肉就可以躺在恒溫箱中擺放整齊的培養基里,三天之后可被檢驗“收割”,統一送往包裝生產線,變成新鮮的食材。這聽起來是不是有點太“80 年代”?但在生長因子和誘導分化因子的嚴格調控下,干細胞分化生長的速度能夠非常可觀。最后,為了提升口感,貼上電極的肌肉會在電脈沖的刺激下做收縮運動。這樣,在農業摩天樓的主題風味餐廳里,有嚼勁的T 骨牛排仍然是菜單上的一道大菜。
伊甸園的明天與明天的伊甸園
當然,農業大廈中人工控制下的生態系統永遠都無法與自然相提并論。為了控制病蟲害和致病細菌,生產區域必須是全封閉的,倘若殺菌消毒工作不徹底或密閉系統出現紕漏,生態系統就有可能因為帶入的一只小蟲或幾個真菌孢子毀于一旦。由于全程電腦監控和機械手操作,大樓內的工作人員比較清閑。但大樓的安保工作至關重要,如果總控主機被恐怖分子侵入控制,后果不堪設想。另外,生物工程帶給人們的永遠是站在懸崖旁邊的絕世美景。有生命就有變異,不管是農作物還是肉類生產車間的細胞基因變異失控,大廈都有可能種出“吃人的怪物”。所以這棟摩天樓實 .上就是一座玻璃城堡,必須由人們小心翼翼地謹慎行事,遠不像看起來那么皮實。
但是我們要知道,按照目前人口的增長速度,到2025 年,全球人口將從現在的66 億增加到80 億。農業肩負如此重任,當傳統的土地已經難以挖掘更多潛力時,科學家們相信垂直農場式的農業摩天樓是一個參考方向。
Tips:
在北京CBD 也蓋一棟:
就北京來說,全部1300 萬人口的吃飯問題,260 座大樓就可以解決。人口最稠密的宣武區, 需要11 座這樣的大樓,而人口密度最低的門頭溝只需要5 座。城市建設者可以選擇在各區建立幾座這樣的大樓,為人們提供最新鮮的食品。
1. 最適合的場地:
未來的摩天農場,應該與周圍的工業或生活區作統一的規劃,參考目前首鋼在曹妃甸的建設規劃:一種產業和另一種產業,在產品、能源和環境上進行互補。
2. 種菜絕不用土:
摩天農場采用無土栽培。對于土豆這樣的作物,可以設計一套滾輪式裝置,將它們固定在以卵石為基礎的多孔介質上,輪流浸沒在營養液中。
3. 集約化的飼料生產:
富含各種營養物質,例如維生素C 的動物飼料將在大樓內的飼料工廠集中生產,甚至在外形上也采用統一標準,以便于儲存和運送,因為這些過程都是由系統自動完成的。
4. 各種“肉”直接養出來:
通過干細胞技術可以直接在營養基上“養殖”肉!為了有更好的口感,我們會用電脈沖刺激它們收縮來做“鍛煉”。肥瘦相間的豬五花肉可能比較復雜,暫且不談。
5. 市民時刻吃到新鮮食品:
在城市里種菜免去了長途運輸這一步。據計算,由此可減少全球溫室氣體排放的14%。