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光生物技术开启未来农业大门

发布日期:2017-12-06   来源:科学网   作者:张晴丹 李晨
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中科三安供图

  近日,在福建省厦门市的一些大型超市、酒店里开始出现一种绿色安全且口感非常好的特殊蔬菜,并且深受大众喜爱。这种蔬菜之所以特殊,是因为它们生长在无须阳光和土壤的植物工厂里,不会受到环境的影响和污染。

  11月底,记者实地探访了位于福建省安溪县湖头光电园区的全球最大植物工厂,一排排架子上整整齐齐地生长着绿色蔬菜,有生菜、小白菜、水晶冰菜等,在节能LED灯的映照下光彩熠熠、精神抖擞,随意摘一片叶子品尝,感觉十分爽口。

  近年来,中国科学院植物研究所(以下简称植物所)和福建三安集团共同发起成立的福建省中科生物股份有限公司(以下简称中科三安),采用光生物学的技术和理念,进行植物工厂的技术研发和产业化应用。11月28日,双方共同发起的福建省中科生物股份有限公司院士专家工作站正式成立。同期,由福建省科技厅主办、中科三安承办的以“光生物技术应用与植物工厂产业化”为主题的第二十四次鼓岭科学会议举行。

  “院士专家工作站的成立,非常合适也非常重要,真正做到了强强联合。植物所扎实的光生物学科研基础与中科三安雄厚的光电技术相碰撞,打造一个战略新兴产业,今后在国内外会有很强的竞争力。”中国科学院院士、植物所研究员匡廷云在接受《中国科学报》记者采访时如是说。

  强强联合探路千亿级产业

  随着环境污染的加剧、水资源和土地资源的紧缺,农业生产面临越来越大的压力。科学家们开始探寻一种全新的颠覆性的生产模式——全智能化植物工厂。

  “植物工厂是光电产业与生物学产业结合的新兴产业形式,不受自然环境制约,具有全天候高效的生产方式,能大幅提高土地利用率、降低劳动成本,代表着未来农业的发展方向。”匡廷云说,目前仅有美、日、欧等少数发达国家掌握这项技术并形成成熟产业。根据相关产业预测,到2020年全球用于植物生长的LED光源产值将达到数百亿美元,植物育成产值可达到数千亿美元。

  福建三安集团也看到了植物工厂未来广阔的发展前景。随着成本大幅降低,照明渗透率逐步提高,LED成为高效节能的新一代绿色照明光源。到2020年,半导体照明产业整体产值要达到万亿元规模,LED的研发和应用,将达到一个前所未有的黄金期。LED照明产业的发展也正契合了植物工厂产业化和井喷爆发期的需求。

  要想从光电产业跨界到“光生物”产业,如何让两个领域擦出全新的火花,如何发挥自身优势将产业做大做强,福建三安集团意识到需要科技的支撑,于是他们积极寻求植物所的帮助。2015年,双方共同发起成立了中科三安,合力开展植物工厂的有关工作,以期共同推动光生物产业的快速发展。

  “双方的合作可以充分发挥各自在植物学领域与光电技术领域的特长,真正实现优势互补。”中科三安总经理占卓在接受记者采访时表示。

  协同创新诞生最大植物工厂

  匡廷云介绍,我国植物工厂起步虽然较晚,但发展速度非常快,科研与产业界近年来开展相关领域的一系列研究,并取得了较大突破与实际成果。

  在植物所与福建三安集团共同努力下,产业基地首年完成投资超11亿元,建成标准化厂房6万平方米,成为全球最大的植物工厂。首个1万平方米的植物工厂已于2016年6月顺利投产,通过了食品安全管理体系ISO22000认证和质量管理体系ISO9001认证,日产绿色无污染、高质量蔬菜1.8吨,成为国内商业化人工光型植物工厂的杰出代表。

  为了更有效地促进产学研有机结合和协同发展,“植物工厂研发中心”及技术指导委员会应运而生,由匡廷云院士、方精云院士担任技术指导委员会主任。植物所先后优选了近20名博士长期派驻福建三安集团开展技术研发并提供技术支撑。

  经过双方努力,中科三安植物工厂项目被列入中科院“十三五”重点培育方向,同时得到了中科院科发局STS项目支持,与此同时,植物工厂项目也列入了福建省重点支持项目之一。

  为了促进科研与实体产业更加紧密地结合,双方合作组建了“植物工厂研究院”。植物所推荐李绍华研究员担任院长,十多位国内外知名科学家担任科研顾问。研究院设立以植物照明、生物制药、装备研究、资源开发、检测检验为目标的研究方向,有机结合光生物学、园艺学、营养学、植物学、植物化学等学科开展工作。

  李绍华向记者透露,研究院将利用企业自身在技术、资金、人才方面的优势,率先在国内主要特大型城市建设规模以上示范基地,为消费者提供绿色无污染、高品质的蔬菜、瓜果和保健食品,并在国外热点地区建立示范基地,推广具有我国自主知识产权的系统装备和相关技术。

  “植物工厂凭借其在产能、食品安全上的优势,相比传统的大田栽培,会越来越有竞争力,更大范围地惠及百姓。”李绍华说。

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文章关键词: 光生物技术 未来农业
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