http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2011-12-12
韩国城市垂直农业试验：高楼大厦里种庄稼
新浪科技讯 北京时间12月5日消息，据美国广播公司报道，垂直农场或许会彻底改变未来的城市农业，以及全球获得食品的方式。人们未来或许会在一座摩天大楼菜园里采摘新鲜蔬菜。现在韩国科学家正在进行相关的试验，欲将这个梦想变成现实。
在韩国水原的一座3层高的建筑物里，农业学家进行这项试验。这座建筑唯一与众不同的地方是它顶部的太阳能电池板，它为韩国研究人员崔桂宏的农场原型提供能量。如果他和他的同事们取得成功，他们的努力或许会彻底改变未来的城市农业，以及全球获得食品的方式。从外面看，这种所谓的垂直农场与周围的奢华大厦没有什么不同。但是该建筑物的内部，人们正忙着在占地450平方米的“农田”里耕种莴苣。室内光线和温度都能调节。而在周围城区，大约有2000万人正在这些高楼大厦和公寓间匆匆而过，为生计而忙碌。
进入水原市垂直农场的每一个人，首先需要经过一间风淋室，把从外界带进来的病毒和细菌清除掉，避免对这项试验产生不利影响。除了这一奇怪要求外，该室内农业中心与传统乡下农场非常相似。不过它里面有一些其他高科技功能和产品，会让游客意识到这并不是一个普通农场。但是潮湿的空气和清新的花香会令人想起温室大棚。莴苣一层层地整齐排列。靠下方的幼苗正在茁壮成长，而上层则是即将采摘的成熟产品。与传统温室不同，水原市的这个垂直农场在播种和收获阶段不用杀虫剂，而且所有水都可循环利用。它生产出来的都是有机产品，而且产量比普通温室更多。
崔桂宏非常仔细的检查室内温度，并小心翼翼地检查对准幼苗的红、白和蓝色发光二极管发出的微波。这种初期阶段的农业试验的实验室环境没有任何空子可钻。它的目的是找出最理想的耕种模式，让它具备在公开市场上进行竞争的实力。韩国确实非常希望把垂直农业引入到自由市场中来。
2050年人口增至90亿
垂直农业并不是一种新想法。南美土著人早就采用了垂直分层的种植模式，东亚种植稻米的梯田的原理也与此类似。不过迅速增长的全球人口和日益受限的资源令这项技术变得比以往更有吸引力。20世纪50年代的绿色革命促使农业生产力激增，并出现至今仍在继续的爆炸性人口增长。从1950年至今，全球人口从24亿增长到70亿，几乎增长了2倍。
迄今为止，农业一直发展不错，而且人口膨胀也在很久以前已经趋于稳定。但是科学家发出警告说，农业生产力是有一定限度的。此外，全球很多用来种植庄稼的土地已经无法再用。而且也没有无穷无尽的土地可以改变成农业用地。据联合国预测，到2050年全球人口将会增加到超过90亿人。依照当前的农业生产率推测，垂直农业项目预计需要大约相当于半个南美洲那么大的农业区，才能养活这么多人。
垂直农业具有解决这个问题的潜力。“垂直农业”这个术语是由美国地质学家吉尔伯特-埃利斯-贝利1915年提出的。自此建筑师和科学家一直在反复研究这个想法，尤其是在20世纪末。1999年，纽约哥伦比亚大学的环境卫生学及微生物学名誉退休教授迪克森-戴斯珀米尔与他的学生一起研究该想法。学生对他在全球进行的令人感觉沉闷乏味的演讲产生厌倦后，他们最终提出抗议，要求戴斯珀米尔与他们一起进行一项更积极的项目。
从最初的想法——“屋顶农业”(在平坦的屋顶种植作物)入手，目前这个班级已经形成高楼农业的理念。学生们认为，在屋顶种植水稻将能为曼哈顿2%的人口提供食品。戴斯珀米尔自问：“如果利用屋顶不管用，我们何不选择在建筑物内部种植农作物呢？目前我们已经知道如何在室内耕种和浇水。”由于有很多闲置的高楼大厦，因此曼哈顿是试验该想法的理想之所。戴斯珀米尔的学生认为，一座30层的垂直农场就能养活大约5万人。从理论上来说，160座这种建筑物，就能为纽约所有人提供全年的粮食，不会受寒流或干旱的影响。
能源问题
虽然这些都是很有希望的想法，但是高楼农场目前还仅以小规模形式存在。评论家认为，这种情况不会很快改变。堪萨斯州土地研究所的农业研究人员斯坦-考克斯把垂直农业视为是爱梦想的年轻建筑学生的一项计划，而非解决全球食品供应短缺问题的一种切实可行的好办法。其中最主要的问题是光，尤其是阳光只得用发光二极管取代。据考克斯说，如果你想利用垂直农业取代美国全年的小麦生产，你需要的电量是美国所有电站一年生产的总电量的8倍，而且这些只是照明用电。
如果像戴斯珀米尔希望的那样，只用可再生能源为垂直农业提供所需电能，实现利用垂直农业养活全球人的梦想会更加困难。当前可再生能源生产的电能大约仅占美国总电量的2%。因此，可再生能源企业要想为室内小麦种植的照明设备提供一年的电流，它就需要扩大400倍。考克斯表示，戴斯珀米尔似乎已经深深爱上这个想法，他并没考虑到执行起来会有多困难。
更接近现实
即便如此，戴斯珀米尔仍对他想象的城市农业深信不疑。最近这方面的发展，例如韩国的垂直农业，可能预示着他的这个梦想并不像评论家所说的那样，距离现实如此遥远。10年前垂直农业还只是一个想法。现在它已经发展成一种建筑模式。大约2年前，第一批原型建设完成。事实上，这个概念似乎已经产生作用，至少是在小规模范围内。荷兰的垂直农场生产的第一批食品已经被摆上超市的货架。成立10年的公司PlantLab利用位于丹博思南部地区的一个地下3层建筑物，已经种植出从装饰性灌木和玫瑰，到可以想象得到的各种作物，其中包括草莓、豆类、黄瓜和玉米，可谓五花八门，应有尽有。
PlantLab的格特吉安-米尤威斯说：“我们设法在完全没有阳光的情况下种出庄稼。不过目前我们仍在努力实现产量是普通温室的3倍的目标。”除此以外，PlantLab使用的水大约比传统农场少近90%。对于一个资源有限，但是拥有必要技术的国家，荷兰似乎是发展垂直农业的一个理想之所。尤其是现在该国居民对无杀虫剂的有机产品的需求日益增加，而且准备为此支付更多钱。
下一代农业革命
戴斯珀米尔认为，所有国家很快就能利用垂直农业养活它们的人民。至少韩国政府对开发这项技术非常感兴趣。目前该国被迫进口大量食品。据2005年的一份经济合作与发展组织报告显示，韩国的食品安全位居全球倒数第五位。不断增长的食品价格、气候变化和发生自然灾害的可能性，所有这些都会恶化上述问题。
这些事实并未对在韩国水原市垂直农业实验室工作的研究人员产生不利影响。崔桂宏说：“我们必须为避免自然灾害发生做准备。”不过目前韩国的垂直农业距离大规模商业生产还有很长时间。他的同事李慧震(Lee Hye Jin)认为，只要再经过5年研究，就能实现商业生产的目标。他说：“只有到了那时，我们的垂直农场生产的产品才准备打入自由市场。”(孝文)
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