長久以來，農(nóng)業(yè)科技一直試圖解決一個(gè)問題，如何在未來人口不斷增長的情況下，以有限的資源提供充足的農(nóng)產(chǎn)品？而垂直農(nóng)村的概念無疑為其提供了一個(gè)優(yōu)質(zhì)的解決方案。垂直農(nóng)場是一種新型室內(nèi)種植方式，它的出現(xiàn)在于解決資源與充分利用空間，它采用無土溶液栽培方式，可以將污水轉(zhuǎn)化成電力，大大降低能源成本，同時(shí)能夠提供更多的食物。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織預(yù)測，2030年世界總?cè)丝谟型_(dá)到85億，2050年將會(huì)達(dá)到97億。經(jīng)測算，想要養(yǎng)活這么多人口，全球糧食產(chǎn)量必須提高70%。要解決如此龐大的人口吃飯問題，集約型的垂直農(nóng)場成為備受關(guān)注的新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。

站在資本風(fēng)口的垂直農(nóng)場

“垂直農(nóng)場”（Vertical Farm）并不是什么新概念。事實(shí)上，早在1998年就由哥倫比亞大學(xué)的生態(tài)學(xué)家迪克森·德斯波米爾（Dickson De-spommier）首次提出。他的設(shè)想是在城市里30層以下高度的建筑上生產(chǎn)食物（包括養(yǎng)殖魚類和家禽）來供給附近居民。這座構(gòu)想中30層樓高的“垂直農(nóng)場”，動(dòng)力能源取自太陽能、風(fēng)力及不可食用的植物廢料，并用污水來灌溉。每年可為5萬人提供足夠的食物和水。人們還可以在封閉的灌溉系統(tǒng)中循環(huán)用水以減少用水量、避免徑流造成土肥流失。更重要的是，在吸收城市產(chǎn)生的二氧化碳的同時(shí)，還能減少交通運(yùn)輸所產(chǎn)生的二氧化碳。在“垂直農(nóng)場”的設(shè)想中，城市中也能容納大面積的農(nóng)場，成為食物的重要來源地，城市的食物能夠逐漸實(shí)現(xiàn)自給自足。

迪克森·德斯波米爾的“垂直農(nóng)場”

2017年7月，日本首富孫正義旗下的軟銀愿景基金（Softbank Vision Fund），為位于加州南舊金山的一家農(nóng)業(yè)科技公司Plenty 的 B 輪融資砸下 2 億美元，垂直農(nóng)場的火一下子被點(diǎn)燃了。事實(shí)上，近幾年，科技農(nóng)業(yè)一直處于資本的火熱市場。2015年，投資人向農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域投資 46 億美元，2016年超過 32 億美元，僅2017年上半年，農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司初期融資就已經(jīng)接近 2015 年全年的總額，達(dá)到 44 億美元，同比增長6％。

Plenty公司官網(wǎng)

以垂直農(nóng)場為代表的新型農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，在 2017 年剛過半期間，就籌集了 1.98 億美元，同比增長了560％。這還不算 Plenty 被愿景投下的 2 億美元。根據(jù)現(xiàn)有的狀況，預(yù)計(jì)到 2022 年，僅垂直農(nóng)業(yè)這一個(gè)類別的公司，市值預(yù)計(jì)將超過 60億美元。硅谷密探結(jié)合 AgFunder、Crunchbase 數(shù)據(jù)，把全球當(dāng)前農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域融資總額排名前十的公司進(jìn)行了篩選，前十家公司里面，三家就在做垂直農(nóng)場。垂直農(nóng)場的資本火熱程度可見一斑。

近年來，從新加坡到迪拜，垂直農(nóng)場——這個(gè)新的業(yè)態(tài)被冠以新農(nóng)業(yè)革命的名義大行其道。支持者認(rèn)為該農(nóng)場形式美觀，具有觀賞性，同時(shí)也可以完美解決土地資源緊張和糧食問題，甚至被提升到拯救地球的高度。

垂直農(nóng)場的特點(diǎn)

垂直農(nóng)場類似于高樓的發(fā)展模式，在摩天大樓里通過技術(shù)手段模擬農(nóng)業(yè)生物所需的水、陽光以及溫度等生長環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)作物的生長。簡單的說就是在高樓大廈里進(jìn)行各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，充分利用可再生的資源和溫室技術(shù)，大幅度提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和土地利用率的一種新型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。

從外形上看垂直農(nóng)場和一般的辦公大樓沒有任何區(qū)別，高度大都在30到40層樓之間，每層都可以栽種各種各樣的農(nóng)作物，根據(jù)不同農(nóng)作物的生長特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的分層種植。所有農(nóng)作物都會(huì)在人工監(jiān)控的環(huán)境下生長，根據(jù)農(nóng)作物的生長發(fā)育情況，調(diào)整農(nóng)場里的溫度、濕度、以及光等環(huán)境條件，來滿足農(nóng)作物生長的需求。

另外,垂直農(nóng)場采用自然生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈原理合理搭配動(dòng)植物和微生物，達(dá)到能源的最大利用率。垂直農(nóng)場是一個(gè)完整的自給自足的生態(tài)系統(tǒng)，不僅包括農(nóng)作物養(yǎng)殖，還涵蓋了從農(nóng)作物生產(chǎn)到廢物管理的一系列的轉(zhuǎn)化過程。

垂直農(nóng)場的優(yōu)勢

通過上面的典型案例可以看出，垂直農(nóng)場具有傳統(tǒng)農(nóng)場無法比擬的巨大優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

充分利用城市空間，節(jié)約耕地面積

據(jù)調(diào)查，一座占地僅僅只有1.3萬㎡、58層高的垂直農(nóng)場，其產(chǎn)量相當(dāng)于一個(gè)四百多萬平方米的傳統(tǒng)農(nóng)場，足夠?yàn)槿娜f人提供一年的糧食和蔬菜等。

充分利用栽培技術(shù)，提高農(nóng)產(chǎn)量

垂直農(nóng)場利用溫室栽培的手段可以使農(nóng)作物在適宜的環(huán)境中生長，一年365天，不間斷的進(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)，不受干旱、洪水以及害蟲等等自然災(zāi)害的影響。據(jù)相關(guān)資料顯示，我國每年因干旱、洪澇等自然災(zāi)害影響而造成的經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)上萬億元。而通過垂直農(nóng)場養(yǎng)殖農(nóng)作物，可以避免自然災(zāi)害的侵蝕，擺脫生產(chǎn)土壤、地理氣候等等因素的束縛，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量。

合理利用有機(jī)廢物，提高城市公共衛(wèi)生

在垂直農(nóng)場里，可以利用雨水收集系統(tǒng)、中水系統(tǒng)等先進(jìn)綠色環(huán)保技術(shù)，把農(nóng)作物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成可以利用的清潔能源。不僅如此，垂直農(nóng)場還可以調(diào)節(jié)城市氣候，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，把城市的“鋼筋混凝土森林”變成真正的綠色生態(tài)森林。

充分利用大自然可再生能源

垂直農(nóng)場是一個(gè)獨(dú)立的綠色生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，在農(nóng)場里可以充分利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源，并且能將一些無法利用的農(nóng)作物通過環(huán)保技術(shù)做成燃料，為城市提供一些可再生的清潔能源。此外，垂直農(nóng)業(yè)能夠減少大氣中的二氧化碳含量，對解決全球氣候變暖問題有積極地促進(jìn)作用。

為居民提供休閑空間和就業(yè)機(jī)會(huì)

一座垂直農(nóng)場將集農(nóng)作物生產(chǎn)、養(yǎng)畜、辦公休閑于一體，這一種新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，將會(huì)成為城市文化的一部分，為城市居民提供大量的休閑空間，解決城市居民的休閑需求。此外，垂直農(nóng)場可以為城市居民提供大量的就業(yè)機(jī)會(huì)，垂直農(nóng)場是一個(gè)自給自足的生態(tài)系統(tǒng)，里面不僅包含農(nóng)業(yè)，還包括電力、機(jī)械、建筑等等一系列工程。它的建設(shè)需要一大批具有專業(yè)技術(shù)的建筑師、工程師、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)師、農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)專家等高技術(shù)人才。

垂直農(nóng)場典型案例

自從垂直農(nóng)業(yè)的概念提出來以后，世界上各個(gè)國家的相關(guān)研究人員都紛紛開始關(guān)注“垂直農(nóng)場”建筑風(fēng)格的設(shè)計(jì)。并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡胤教厣统鞘行枨笤O(shè)計(jì)很多各具特色的垂直農(nóng)場。以下，介紹3個(gè)相對比較典型的垂直農(nóng)場設(shè)計(jì)方案。

蜻蜓垂直農(nóng)場

一提到農(nóng)場，人們通常都會(huì)聯(lián)想到一大片土地，但“蜻蜓垂直農(nóng)場”的出現(xiàn)打破了人們傳統(tǒng)的觀念，讓人們對農(nóng)場有了新的認(rèn)識(shí)。蜻蜓垂直農(nóng)場可以使農(nóng)場在建筑物中垂直分布，整座建筑物的外形看起來就像兩片疊合著的蜻蜓翅膀，旁邊還“長著”兩根高高的“觸角”。

蜻蜓垂直農(nóng)場是在2009年由比利時(shí)一位杰出的建筑師文森特•卡勒鮑特設(shè)計(jì)的。農(nóng)場共有132層，兩邊的“觸角”達(dá)700m以上，農(nóng)場最高建筑達(dá)600多米。該農(nóng)場的動(dòng)力來源完全由風(fēng)能和太陽能提供，冬天的時(shí)候，兩扇“翅膀”間的熱空氣可以為農(nóng)作物提供保暖；夏天的時(shí)候，農(nóng)場通過自然通風(fēng)和植物的蒸騰作用來調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)的溫度，使農(nóng)場內(nèi)達(dá)到冬暖夏涼的效果。除此之外，農(nóng)場內(nèi)還設(shè)有住宅區(qū)、辦公室等供居民休閑娛樂，人們可以在工作之余，種些自己喜歡的植物，體驗(yàn)多元化的生活。

迪拜“綠洲大廈”垂直農(nóng)場

隨著迪拜旅游業(yè)的興起，全世界越來越多的人開始來到這座城市，使得迪拜本來就緊張的農(nóng)業(yè)用地愈顯不足，急需一個(gè)能夠解決居民不斷增長的食物需求和可用農(nóng)業(yè)土地不斷縮小的矛盾的方案。面對這個(gè)棘手的問題，合成設(shè)計(jì)工作室（Synthesis Design Studio）的拉胡爾•蘇林想出了一個(gè)解決問題的辦法——在城市建立垂直農(nóng)場“綠洲大廈”，讓土地縱向發(fā)展，節(jié)約土地成本。

“綠洲大廈”位于迪拜的Zabeel公園，它的外部包裹有ETFE氟塑料，能夠充分吸收光能，為農(nóng)作物的生長提供必要的能量需求。它的內(nèi)部主要種植糧食作物，有些樓層還可以作為居住空間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，綠洲大廈的產(chǎn)量可以滿足多達(dá)4萬人一年的糧食需求。

新加坡熱帶地區(qū)生態(tài)設(shè)計(jì)大廈

一提到新加坡的垂直農(nóng)場，最典型的莫過于新加坡熱帶地區(qū)生態(tài)設(shè)計(jì)大廈。該農(nóng)場由建筑設(shè)計(jì)者TR Hamzah & Yean設(shè)計(jì)、新加坡國立大學(xué)資助。

這棟外表被綠色植物覆蓋的生態(tài)大廈共有26個(gè)樓層，外面一半以上的面積被當(dāng)?shù)仄贩N的植物覆蓋。為了充分吸收太陽能，建筑物表面覆蓋有855㎡的太陽能電池板，這些太陽能電池板每天產(chǎn)生的電量能夠滿足大廈至少40%的用電需求。為了達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，生態(tài)設(shè)計(jì)大廈的建材均選用回收材料或者可回收材料。不僅如此，大廈還運(yùn)用多種環(huán)保技術(shù)，如雨水收集回收處理系統(tǒng)、中水系統(tǒng)等，有效解決大廈一半以上的用水需求。

垂直農(nóng)場面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)

美國普渡大學(xué)園藝學(xué)家卡瑞·米切爾介紹說，垂直農(nóng)場的初衷是通過向空中發(fā)展的農(nóng)場，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展與農(nóng)業(yè)用地之間的矛盾。設(shè)計(jì)者期望，在城市摩天大樓和高層建筑上種植的各種植物，可以滿足整個(gè)城市人口的需求。但這種美好的設(shè)想要成為現(xiàn)實(shí)，卻是說來容易做起來難。
其一大制約因素便是強(qiáng)大的資金來源。在摩天大樓上發(fā)展農(nóng)業(yè)成本不菲，至少在啟動(dòng)階段要有大量的資金投入。在傳統(tǒng)溫室里生產(chǎn)作物，所需成本遠(yuǎn)高于在田地里種植莊稼。據(jù)專家估計(jì)，垂直農(nóng)業(yè)的成本每平方米高達(dá)5000~10000元。一棟高質(zhì)量的垂直農(nóng)場可能需要數(shù)十億美元，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。

此外，受室內(nèi)環(huán)境限制，并不是所有的植物都適合垂直種植，目前適合的種類僅限于蔬菜、草藥、水果和可食用的鮮花。

最后是垂直農(nóng)場的終端消費(fèi)問題，即產(chǎn)出的果實(shí)由誰來消費(fèi)。在波士頓的農(nóng)場里，Crop One每日生產(chǎn)大約0.25噸的蔬菜，銷售給38家波士頓的零售商。大約包括24種蔬菜，有生菜、羽衣甘藍(lán)、芝麻菜、小白菜、香菜、薄荷等。

而 Aero Farms已經(jīng)跟紐約州附近的有機(jī)超市全食(WholeFoods)等多家連鎖超市合作；Plenty 則在積極跟沃爾瑪和亞馬遜公司的高管會(huì)面，希望與其合作出售蔬菜。Plenty銷售的餐廳客戶當(dāng)中，甚至包括世界著名米其林三星餐廳 “法國洗衣房”(The French Laundry)的前副廚師長 Anthony Secviar。對于垂直農(nóng)場來說，終端消費(fèi)能力決定其盈利模式能走多遠(yuǎn)。

因而，垂直農(nóng)場種植作物應(yīng)充分考慮環(huán)境的制約和市場的需求。對于投資人來說，那些能夠快速長大，生長周期短的蔬菜更適合種植，比如香料像薄荷葉、豆芽、生菜這些，更適合種植。業(yè)內(nèi)專業(yè)人士表示，“沙拉里面有什么，種該品類可能會(huì)不錯(cuò)，消費(fèi)場景和頻次存在。”

對于國內(nèi)來說，三農(nóng)問題一直是政府高度重視、大力發(fā)展的部門。近年來，伴隨著旅游市場的火熱，農(nóng)業(yè)+旅游+產(chǎn)品銷售的田園綜合體模式備受追捧。這與垂直農(nóng)場的概念不謀而合。垂直農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)科技、生態(tài)環(huán)保的具體體現(xiàn)，其建筑特點(diǎn)與創(chuàng)意設(shè)計(jì)相結(jié)合，不僅可以打造新穎獨(dú)特的建筑外形，形成當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑，未來還可與觀光、科教、娛樂、休閑、體驗(yàn)等相結(jié)合，引領(lǐng)旅游新方向。與旅游業(yè)相結(jié)合的垂直農(nóng)業(yè)升級版，或許將成為垂直農(nóng)業(yè)本土化的一個(gè)重要方向。

重塑當(dāng)前糧食體系，推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的變革，毫無疑問，垂直農(nóng)場是一條造福人類的有益之路。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和城市發(fā)展的需求，垂直農(nóng)場終將會(huì)在我國獲得前所未有的發(fā)展。據(jù)了解，世界農(nóng)業(yè)科技公司Aero Farms、Bowery Farming，乃至 Plenty 等紛紛表達(dá)出進(jìn)軍亞洲市場的意愿。前有風(fēng)投市場追捧，后有足夠的市場需求，垂直農(nóng)業(yè)必將成為未來農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向。

注:素材來源硅谷密探、21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道及其他網(wǎng)絡(luò)資料等，博雅方略整理編輯。