跟随专家文字探寻未来农业，解锁植物工厂、智慧农业与功能食品新图景

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您如何看待未来的农业？是可以手工取的新鲜水果和蔬菜，还是智能的分配系统，还是永远不会吃脂肪的食物？在本期中，Guan Wei于2020年12月10日转发了“ Guangming Daily”，第16版是“未来的农业科学与技术想象力”，其次是现代农业农业学院科学与教育局主任Shi Dongqiao科学技术大学的科学，Chang Feng Feng的文本，了解农业领域的植物工厂，智能农业和功能性食品。

面对爱人的背面 - 这是人们对农业的印象。

传统农业是一个资源密集型和劳动密集型的行业，但是科学技术的发展，尤其是生物技术，信息技术和物流行业的快速发展，正在从资源和劳动（例如水和土壤）的限制中产生农业。

那么，农业的未来是什么？

一个高中生的男孩曾经这样回答：当我坐在研究中时，我坐在研究中时可以在“植物屏幕”中捡起一个新鲜的番茄。或手机的屏幕，您可以给农作物浇水，施肥，并在牛和绵羊牲畜中添加饲料；我将打几个电话，将农场收获的食物和水果分配给各个地方的超市。不体重增加的食物会使母亲饮食健康苗条，总是很年轻...

如果从专业角度进行分析，他的话包括未来农业的三个突破：植物工厂，智能农业和功能性食品。

新华社

植物工厂

土地是传统农业的载体和基础。但是，人口的持续增长，土地资源的耗尽以及极端气候事件的频繁退出使传统农业发展到“瓶颈时期”。

因此，科学家提出了“垂直农业”的概念，即使用先进的种植技术向上扩展农业，而不是向外扩展。这来自对植物生长机制的理解和利用 - 我们知道植物的生长取决于阳光，它们使用阳光进行光合作用，将空气中的二氧化碳和水转化为有机物，例如葡萄糖和淀粉。长大直至开花结果并繁殖后代。

该原理用于垂直农业，即在正确的条件下，只要植物具有足够的光和必要的养分，就可以实现植物的内部种植 - 将农作物“种植”到空气中，然后改变高层建筑的高层建筑。它成为一个农场，生产食物，水果，甚至是鸡，鸭子和鱼。

该植物产品生产的基于工厂的农业系统是“工厂工厂”。

植物工厂是高效率和稳定的生产系统，这些系统完全智能地控制着环境条件，例如光，温度，湿度，二氧化碳和营养。目前，植物工厂是设施农业发展的高级阶段。它们被认为是农业工业化领域的“活跃股票”和“潜在股票”，代表了未来农业的发展方向。研究发现，只要控制生长环境，就可以调节植物的生长周期。通过增加照明，改变“光配方”并改善营养溶液组成，可以控制植物生长周期和生长状态。例如，农田的生菜和白菜的种植需要30-40天才能收获，但在植物工厂中仅需20天。因此，在植物工厂中，只要有足够的光（能量）和营养（水，空气，矿物等），水果，蔬菜甚至食物就可以“一个接一个地生长”，它几乎不受天气，浅色和土壤环境的影响。

工厂工厂需要固定的设施，并且需要计算机和各种传感器来准确控制，测量和反馈环境。简而言之，这是设定温度，湿度，光线，二氧化碳浓度等。根据不同的植物。还必须实时测量植物的生长和生理状态，生成数据和对控制系统的反馈，并动态调整环境。因此，植物工厂取决于设施的高精确智能控制。

研究发现，光线会影响植物的光合作用和光信号调节，这在植物生长，表型和抗性中起着重要作用。不同的植物偏爱不同光谱的光（轻质质量）。 LED植物生长光是室内种植环境的“小太阳”。通过采用不同的LED光源，它可以实现光波和光谱的精确控制和匹配。例如，优化红色/远红光的比例可以增加花朵的数量和三种颜色pupa的质量。如果您想增加shizhuhua的花序霉素的含量，则颜色是红色和明亮的。大而厚的绿色生菜需要更多的蓝色和红灯。根据该工厂对光明环境的要求，我国家的研发人员已经开发了80多种专用的光食谱，以满足不同植物的生长和开发需求。

没有土壤，植物工厂中的植物是什么？

在Hotan田地的生产中，工厂工厂的生产不同，需要一个干净的耕种空间。对于某些用于幼苗和组织培养的工厂工厂，它甚至需要一个无菌培养室。在此条件要求下，需要营养溶液来“饲喂”植物。植物工厂使用循环营养溶液为植物提供养分。

我们经常说萝卜和绿色具有自己的爱，而不同的植物也具有不同的“口味”和“喂食偏好”。例如，叶蔬菜，茄子瓜和花椰菜的蔬菜在营养溶液中不同。程度。这要求工厂工厂在工厂工厂中个性化，消毒，运输和回收养分溶液，监控营养溶液的实时发生变化，并自动补充并校正其以确保植物始终处于稳定且出色的营养溶液环境。

从这个角度来看，只要实现精确的手动控制，就可以实现植物工厂中所有事物的梦想。植物工厂技术的突破使高层农场，沙漠农场，太空农场，导航农场，极地农场等都有可能180吨蔬菜和白菜。如果建造了一家工厂工厂，则每年有4个建筑物可以满足新加坡250,000吨蔬菜的需求。我们还可以想象，只要您在船上和空间站建造合适的工厂工厂，带来种子，水和养分，并使用太阳能或其他清洁能源种植新鲜和营养的谷物，蔬菜和蔬菜，蔬菜和蔬菜和水果来解决在环境环境和其他环境中饮食问题。

当然，您还可以在厨房，客厅和学习室中建立具有不同功能的微型工厂，以使生活和工作更有趣。

聪明的农业

近年来，“信息化”和“人工智能”不仅是两个具有较高使用率的时尚词汇，而且也成为许多行业的核心词汇和努力。同样，借助信息化和人工智能，智能农业越来越近。

在21世纪，我国家的农村人口以大量的城市化过程涌入了这座城市。 2011年，中国大陆的城市人口首次超过了乡村。人口分布和人口结构的变化提出了一个非常现实的问题：“谁将种植土地？”

2016年，州议会发布了“国家农业现代化计划（2016-2020）”，并指出，农业的基本方法在于现代化，而我的国家将大力促进农业现代化。近年来，“新一代人工智能发展计划”，“数字农村发展战略概述”，“数字农业农村发展计划（2019-2025）”等，已经制定了顶级 - 级别的数字设计和系统计划和智能发展。 2019年，该州支持某些省，市政当局和自治区域的示威活动，以建立“农业信息公路”。因此，我国的农业目前正处于未来农业从“以人为导向”到“智能机械为导向”的时期。 “让机器生长和管理土地”也已成为“谁将种植土地”的瓶颈。

无人机，智能机器人和大数据技术在农业中的应用将使农业能够进入数字，精确，网络和智能的时代。我们可以将数据平台视为智能农业的“大脑”。它通过数据应用服务和集成系统来获取和分析数据并做出决定，以指导农业生产。因此，未来的农民将与hoe和泵说“再见”，因为他可以通过远程操作完成各个方面。

毫无疑问，未来的农场将是无人农场。将来，农民将在计算机甚至手机上指导各种智能机械，并以有序的方式完成农作物，长庄稼和农作物的工作。

在春季，无人使用的农业机械和机器人在田野上合作。在转动土地时转动土地时，准确地涂上根据土壤成分和农作物制备的肥料，而多机金融连接完成了播种和幼苗的步骤。通过无人机，各种传感器和相机来监测和掌握农田的水，肥料，温度，作物生长，害虫和害虫。该工作计划通过遥控器来实现灌溉，准确的施肥以及对害虫和害虫的精确生物预防。

在秋天，在收获季节，自动化设备可以提前喷出掉落的叶子，并在收获的同时使用生物新鲜处理和包装。桌子上的人。

与传统的农业相比，数字技术支持的未来农业将是密集，大型，环保且效率高的农业以及塑造地球生产方法的变化。因此，农业已成为一个蓬勃发展的行业。未来的农场是无污染的绿色生态农场，农民也将成为每个人的令人羡慕的职业。

功能性食物

随着人们的生活水平的提高，人们不再对吃胃感到满意，而是更加关注摄入绿色和健康食品。生物技术的发展促进了农业和健康产业的结合。首先，科学和技术不断分析食物组成，饮食结构，营养状况与人类健康之间的关系，以便人们了解如何通过“饮食”来增强身体健康和免疫力；有可能进入现代生物技术以制造具有特殊功能的植物。育种技术和耕种技术的改进可以实现农产品中某些营养物质或功能性物质的定量富集，从而使未来农业的发展发展为功能性农业。具有某些特殊功能的食物通常称为功能性农产品。

根据功能性食品的消费者群体，功能性食品可以分为一般功能性食品和特殊功能性食品。

一般功能食品的重点是健康消费者群体的营养和医疗保健。促进营养平衡，增加饮食纤维，调节身体的生理状态以及改善免疫力，通常可以通过食用一般功能性食品来实现。例如，α-烯酚酸（ALA）属于欧米茄-3系列多不饱和脂肪酸。它是人体必不可少的生命活性因子20碳酸（EPA）和22碳酸（DHA）的合成。这对健康很重要，但是人体本身不能合成α-烯醇酸，并且我们的日常食品中α-亚酚酸也很低。

因此，科学家将注意力转向了一些特殊的植物资源，例如牡丹。牡丹中有9种野生物种，所有物种起源于中国。牡丹花的颜色被视为我们的民族花，但您可能不知道有些具有牡丹品种的油中含有大量油，其中α-烯醇酸的含量尤其可观。据估计，每毫秒的油含量约为20％以上，其中不饱和脂肪酸高达92％，尤其是α-烯醇酸的含量为43％。因此，牡丹油是一种可以预防心血管疾病的健康消费油。

另一个例子是藜麦，被称为“食物之母”，是唯一可以满足人体基本营养需求的食物。锌和硒是人体的重要痕量元素，可以增强免疫力，改善视力，改善注意力并减轻疲劳。目前，传统繁殖或生物工程的方法已经培养了富含锌和硒的大米，可以使用。脑工作人员吃。

我国有丰富的植物资源，并且有许多类型的药用资源，例如岩莓，莲花种子和人参。这些植物不仅具有较高的药用价值，而且可以直接使用，也可以在繁殖和转化后作为“药物和食物”保健。食物为公众服务。

特殊团体的特殊功能一直是科学家努力的方向。数据表明，中国人的平均体重超过了许多其他国家，中国也已成为世界上“最胖”的国家之一。肥胖，糖尿病，高血压，高脂血症和其他“富裕疾病”变得越来越普遍。因此，每个人都总是问，您是否有食用的食物不是脂肪？我们可以为糖尿病患者生产特殊食物吗？富含高抗性淀粉的谷物是一种有效的解决方案，它也是家庭和外国农作物繁殖和功能性食品研究的热点。

我们知道，大米，面粉和玉米表面的主要成分是淀粉，例如在小麦种子中，淀粉含量占胚胎重量的80％以上。我们吃的淀粉首先是通过淀粉酶水解的，通过消化寡糖和葡萄糖来逐步消化，并由人体直接使用或以糖原形式存储在肝脏中。抗性淀粉主要存在于高链链和低分支淀粉颗粒中。它被称为“抗酶解锁淀粉”或“困难的消化淀粉”。当人们吃它时，很难快速消化，这有助于维持血糖水平。它具有饮食纤维的功能，促进胃肠道运动，并增加锌，钙和镁离子的吸收。它不仅可以促进人类健康，还可以促进糖尿病和肥胖患者的理想口粮。

基因组学研究，分子设计育种，基因编辑技术，合成生物技术，野生种子资源挖掘以及植物种植技术的快速发展为科学家提供了创造更健康食品并培养更多功能性农产品，方法和材料的技术。

通过对基因和分子模块功能的深入研究，某些农作物的繁殖过程也越来越像模块玩具的“插头组装”过程一样。为了在合成代谢中引入植物，它也可以实现野生资源的快速驯化。因此，在各种分子生物学研究技术的祝福下，将不同的优秀特征结合在一起，以培养高层，抗倒数，绿色，营养和特殊功能。满足不同消费者需求的新品种已逐渐成为农业生产的当前状况。

经常说，没有做到这一点，但我想不到。您想要什么样的农产品？

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