楊其長：讓植物在工廠里拔節生長

文｜王永戰

走進中國農科院都市農業研究所的植物工廠，立架上，一棵棵奶油生菜生長旺盛；一旁，育種加速器實驗室里，一株株水稻顆粒飽滿……

“在大田環境下，水稻從種到收要經歷120 天；在植物工廠，僅需不到60 天就可以成熟收割。”中國農科院都市農業研究所首席科學家楊其長一邊介紹，一邊叮囑助手，“要注意觀察水稻生長狀況，詳實記錄實驗數據。”工廠內，通過自動化播種、定植、栽培，各種植物拔節生長……

作為我國植物工廠技術體系研究的倡導者，楊其長自2002 年以來率領團隊先后攻克植物工廠光配方及LED 光源創制、光—溫耦合節能環境控制、溫室主動蓄能調溫與空間立體栽培等關鍵技術，形成了具有我國自主知識產權的植物工廠技術體系。

夢想研究出新的糧食種植方式

每天一早，楊其長就會來到植物工廠，查看植物生長情況，“植物工廠已經實現了植物智能化生產。”楊其長說。

不靠陽光、不靠土壤，植物工廠是如何種出蔬菜的？楊其長介紹，“植物工廠是由計算機對植物生長過程的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養液等環境要素進行全天候控制的工廠。”這里面需要用到植物光配方、環境—營養協同調控、空間立體栽培等理論和技術支撐。

提及為何要攻克植物工廠技術體系，楊其長坦言：“讓植物像工業品一樣在工廠里生產，是我們的研究目標。”

楊其長

出生于安徽農村的楊其長，記憶最深刻的就是小時候在農田里干活的場景：盛夏，水稻金黃。凌晨時分，孩子們跟著大人一同到水田里，手持鐮刀，一茬茬地割稻子，直到清晨，經常忙得一身汗水一身泥。周而復始、日復一日的田間勞作，讓楊其長深深感受到了其中的艱辛。那時，他就夢想有一天，可以研究出一種新的糧食種植方式……

1981年，楊其長考上華中農業大學，選擇了農業機械化專業。“做畢業設計時，我選擇了設計適合水稻田耕作的機器。”楊其長回憶，盡管當時設計的機器比較粗糙，但通過機械設備改造服務農業生產的意識已在他心中牢牢扎根……

給農業現代化插上科技的翅膀

大學畢業后，楊其長來到中國農業大學攻讀碩士研究生，學習生物環境工程專業。“這是農學、生物學和工程學的交叉學科，主要研究的還是設施農業方向。在當時，相關專業人才較少，之所以選擇這個研究方向，就是希望給農業現代化插上科技的翅膀。”楊其長說。

畢業后進入中國農科院，楊其長從事起設施農業工程領域的相關研究工作。2002年，他接觸到了水耕栽培，即利用營養液培植生菜、水稻等農作物。其間，他曾獲得科技部的項目支持，著手研究密閉式人工光植物系統。經過幾年攻關，2005年，植物工廠著作《植物工廠概論》出版，這是楊其長根據前期探索形成的理論成果。

同年，一次訪學期間的經歷讓楊其長關注到了智能LED光源在植物工廠中應用的前景。當時，楊其長正在荷蘭訪學。一天，在同事帶領下，他看到國外的實驗室用紅藍LED光源培植出了綠油油的生菜。受此啟發，楊其長立即聯系國內同事，僅用不到兩個月的時間，就搭建了一座LED植物工廠實驗室。

可合適的LED光源十分難尋。2006年4月，楊其長回國后，開始尋求中國科學院半導體研究所的幫助。經過團隊不懈努力，終于形成了植物工廠的光配方理論，研發出LED光源創制技術，讓植物在工廠內生長成為可能。2009年9月，我國第一座智能型植物工廠研制成功。

創立新研究所聚焦植物工廠等研究

楊其長嘴邊常掛的一句話是：“創立一個新的研究所，就是要邊建設、邊科研、邊出成果。”2018年3月，楊其長受中國農業科學院黨組委派，到成都籌建都市農業研究所和成都農業科技中心。

白手起家，從零做起。沒有辦公和實驗條件，楊其長就積極爭取中國農科院和四川省成都市委的支持，四處尋求辦公樓和實驗樓；缺乏實驗條件，他又爭取到成都市農林科學院、成都大學等單位支持，搭建聯合實驗室。每天上下班，楊其長都和團隊成員一起，來回坐近兩個小時的地鐵，一邊關注新所的建設進展，一邊保證科研工作不落后。

2022年3月，都市農業研究所的實驗樓和辦公樓相繼建成，楊其長和團隊正式入駐。隨后，10余支創新團隊陸續入駐都市農業研究所，聚焦植物工廠和智慧農業研究。

在成都溫江國際數字設施農業中心產研園，一個個紫紅色的集裝箱在園區整齊擺放；在監控平臺，溫度、濕度等各類數據實時顯示，智慧系統智能調節LED光亮度和水肥資源供給植物生長。“這是我們打造的移動智慧植物工廠，未來可以放在城市社區甚至任何角落，為都市提供食物產能，同時還可以用于科普、教育、休閑體驗等。”楊其長說，研究所已經研究出葉菜工廠、果菜工廠、草莓工廠、育種加速器等植物工廠建設路徑，目前，團隊已在成都等地探索建設多形態植物工廠，生產各類果蔬……