中国科学院副教授 科普作家 周军
    没有土壤，没有阳光，这里的蔬菜却格外青翠，产量是露天种植的好几倍。
    营养液是土壤，红蓝相间的LED灯是阳光，没有污染及病虫害。在这里，通过对环境的高精度控制，蔬菜的生长几乎不受自然条件的制约。在位于北京市平谷区的植物工厂里6层高的栽培架上，种满了生菜、小白菜、冰菜等10余种蔬菜。
    如今，这种完全颠覆了传统农业种植方式的植物工厂，正在或即将改变我们的餐桌。植物工厂是一种技术高度密集、资源高效利用的农业生产方式，是世界各国保障食物安全的重要发展方向。在北京等20多个省市自治区和部队系统的200多个园区和农业企事业单位推广应用后，经济、社会效益显著。在2016年该项目获北京市科学技术奖二等奖。
    植物工厂是一种通过设施内高精度环境控制实现作物周年连续生产的高效农业生产方式，单位面积产量可达露地生产的40倍以上，因此被世界各国尤其是耕地资源紧缺的国家作为保障食物安全的重要发展方向。
    我国是一个人均资源极为紧缺的国家，人均耕地仅为世界平均水平的40%，人均水资源仅为世界平均水平的25%，保障食物安全的任务艰巨，大力推动植物工厂高技术产业的发展符合我国长期的战略部署。
    植物工厂的显著特征是技术的高度集成与应用，因此又被认为是衡量一个国家农业高技术水平的重要标志，就像航天工程、磁悬浮、大飞机等技术一样，发达国家不会轻易让其他对手掌握，必须依靠自主研发。
    日本、荷兰等国从20世纪70年代开始研究，并已在植物工厂系统结构、营养液栽培与环境控制等一些关键技术方面取得了重要进展，但由于存在系统能耗大、运行成本高等突出瓶颈，大规模应用仍受到一定限制。
    如何突破植物工厂系统能耗大、运行成本高等突出技术瓶颈，大幅度降低人工光源与空调系统能耗、提升蔬菜品质并实现植物工厂的智能化管控，是实现植物工厂快速普及与推广的关键。
    万物生长靠太阳。阳光不仅是植物进行光合作用等基本生理活动的能量源，而且也是花芽分化、开花结果等形态的动力源。但在植物工厂里，蔬菜所需要的光是通过LED灯照射的。
    当前植物工厂所使用的人工光源主要是荧光灯和发光二极管。LED能够发出植物生长所需要的单色光,而且红、蓝光LED组合后，还能形成与植物光合作用与形态建成基本吻合的光谱。
    植物工厂中的蔬菜还有另一个神奇之处，即不需要土壤。这些长势良好的蔬菜均生长在专业定制的栽培模组内，模组下方并无土壤，而是完全依靠营养液。
    人们常说的无土栽培技术，它是植物工厂的技术核心之一。这些营养液由专业人员精心调制而成，能及时有效的为植物提供各种养分，能最大限度满足植物不同生长时期的营养要求，也能协调植物生长所需的水、肥、气（氧气）、温等条件，使蔬菜生长快、产量高。
    然而，并不是所有的蔬菜都可以在植物工厂种植。就技术条件而言，所有蔬菜均可在植物工厂里种植。但由于植物工厂采用立体多层栽培模式，为了充分利用栽培空间，一般都会选择低矮的叶菜（生菜、小油菜、芹菜、菠菜等）、中草药、食用菌、草莓等种植。对于番茄、辣椒茄子、黄瓜等高大的茄果类和瓜果类蔬菜不适合种植，即便栽培也要选用其低矮的品种进行种植。
    我国已经是植物工厂产业化发展最快的国家，几年时间即走过了发达国家几十年的发展道路。目前，我国人工光植物工厂总数已达100多座，成为数量仅次于日本的植物工厂发展大国。越来越多的人开始品尝到产自植物工厂的蔬菜。
    当前人们对优质蔬菜的需求日益上升，对植物工厂水培蔬菜的价格也逐渐接受，加入植物工厂建设和生产运营的企业越来越多，而植物工厂技术和装备也越来越成熟，已具备大规模推广的条件。