人工光型植物工厂在中国的发展状况

近期人工光型植物工厂备受业内外投资人的关注。本文通过具有一定产业化特征或规模的典型企业介绍了人工光型植物工厂在中国的发展状况，未来人工光型植物工厂必将走向专业化、规模化、标准化的技术趋势，其销售也需与电商提出的新零售相结合，形成为特定消费者提供高端优质蔬菜的新型商业模式。

1 从电商式农业投资导向看植物工厂发展方向

得益于中国消费者对农产品“无污染、健康安全”观念的加强，以及居民消费能力的提升，类似京东等渠道大平台对上游供应链资源整合的加强，以及淘宝、天猫等电商平台对自营业务的开拓，京东、天猫、淘宝等电商平台成为蔬菜生鲜线上购买率较高的网站。据调查，京东商城的生鲜使用率高达70% 以上，100～200 元是生鲜网购频率最高的消费水平，其中客户对食品安全的关注度最高。京东和阿里巴巴近年来扩展了线上、线下资源整合的新零售业态，阿里巴巴从2016 年以盒马鲜生门店开启了生鲜新零售，而京东则在2017 年初利用7FRESH 和无界零售开启了生鲜零售（图1）。

图1　新零售代表的盒马鲜生与7FRESH 门店

阿里巴巴从2016 年开始，在北京、上海、宁波、杭州、深圳、成都等地共开设30 家盒马鲜生体验店，占地面积均在4 000 ㎡ 以上，商品种类在3 000 种以上。盒马鲜生的目标用户是有一定经济基础的、25～35 岁、围绕家庭的高端互联网用户，集中在女性。客户无论在门店购买、还是在APP线上下单，都能实现“三公里范围、半小时送达”，这是对其他企业生鲜销售模式的重大颠覆，打破了传统实体店面积的局限，在有限的空间内创造了更大的销售额。从盒马鲜生在北京亦庄门店摆设的LED 植物生长箱可以看出，人工光型植物工厂是阿里巴巴看重的解决蔬菜安全问题的清洁生产方式。但是，盒马鲜生目前销售的叶菜数量较少，基本上是温室生产的水培叶菜或果菜，完全人工光型植物工厂生产的叶菜还未曾见到。

京东的7FRESH 于2018 年初在北京亦庄大族广场以及海淀华润五彩城新设2 家。刘强东宣称将于未来3～5 年在全国铺设超过1 000 家门店，探索无界零售新模式。7FRESH 店铺在提供农产品销售服务外，还提供食材料理和餐饮区服务，同时提供三公里内最快半小时送达的免费快递服务。2017年京东与日本三菱化学在北京签约合作温室叶菜水培生产，未来是否会采用人工光型植物工厂作为高端叶菜生产模式还需拭目以待。

我国的蔬菜生鲜市场份额在万亿元以上，开启快消品市场投资的不仅有阿里巴巴和京东等电商，房地产企业也先后开启农业投资，尤其是碧桂园的2018 农业计划引起了设施农业产业界的关注。中国的新零售无论从蔬菜消费市场还是设施产业发展的角度来看，已经不可避免地涉及到了农业生产方式的变革，而作为农业高科技的人工光型植物工厂将如何发展确实难以预料。

2  跨界融合式植物工厂产业发展模式

国内先后有不少化妆品业界和生物医药提取界涉足人工光型植物工厂，以期待利用植物工厂的高效生产达到靶向型物质生产的目的。美国东北州立大学王跃驹教授回国创业的项目就是将人工光型植物工厂和生物反应器技术相结合，利用生菜和烟草来生产各种蛋白药物和青蒿素等，包括医治肿瘤的特效药——单克隆抗体PD-1、PDL-1 以及白蛋白、八因子等血液制品等（图2）。该技术组合将为生物药生产行业带来技术变革，即利用人工光型植物工厂技术的高效植物生产提高各种生物反应器的效率，从而高效地生产各种蛋白、疫苗和抗体等靶向型物质，大幅度降低一些重大疾病治疗药物的价格。据称：该技术一直属于国际垄断，日本在利用草莓生产兽用抗体领域已经实现产业化生产，而我国在该领域还未见突破。

图2　人工光型植物工厂的有用物质生产

3 人工光型植物工厂产业化发展瓶颈与技术趋势

人工光型植物工厂首当其冲面对的是中国的蔬菜供应市场。针对我国蔬菜种植面积大、种类多、价格低的现状，人工光型植物工厂产业化发展注定是不会一帆风顺的。从上述几种具备产业雏形的典型企业投资建设行为来看，人工光型植物工厂在中国的产业化发展瓶颈主要受限于未能实现持续稳定生产与销售的无缝链接，主要体现在：

① 缺少适用于人工光型植物工厂的高效率、低价格的LED光源的市场提供；② 未能形成较为成熟的植物工厂规划设计与资材供应服务；③ 环境控制技术软硬件难以对应植物工厂的高效生产，其有效性还有待提高；④ 针对特定植物（品种）的生产工艺标准与规模化生产技术（生产自动化）还不成熟；⑤未能培育出稳定而持续的客户群体（生产与销售的对接不顺畅）。国内现有的占地面积在1 000 ㎡ 以上的人工光型植物工厂都是亏损的，若能通过各种技术途径改进使得植物工厂的蔬菜产量提高30%、生产成本降低30%，才有可能走向盈利。

目前的人工智能和大数据等技术也为人工光型植物工厂的生产改进与销售对接提供了强有力的工具与平台，务实而有效的产学研相结合必将为我国人工光型植物工厂的产业化发展提供技术支撑。因此，人工光型植物工厂在中国的产业化发展方向可以概括为如下几点：

① 人工光型植物工厂的产业化发展一定会先从经济高度发达、对高端叶菜有日常消费需求的一线城市开始，如深圳、上海、北京，发挥其就近生产、就近消费的清洁生产与新鲜消费的技术优势，为特定高收入人群提供高品质的、完全解决农产品安全问题的新鲜叶菜供应服务。

② 人工光型植物工厂的产业化发展一定会从具备一定规模的、单一化叶菜的标准化生产开始，如生菜生产规模为日产3 000 株以上，而并非是多样化蔬菜生产模式，多种类的生产车间或单一化蔬菜实现规模化生产将成为未来的主流生产方式，否则难以称其为植物工厂。

③ 无论是B2C、B2B，还是O2O，植物工厂化生产都必将利用某电商平台或多家合作形成新型商业模式，而投资建设植物工厂的企业将蔬菜生产、流通、销售等全产业链实施一体化服务和追求多样性蔬菜供应的时代基本终结，只有能够实现高产高效的、专注于规模化与标准化蔬菜生产的企业才可能在中国这种复杂而激烈竞争的蔬菜市场生存。

④ 人工光型植物工厂的未来产业竞争优势在于特定蔬菜产品的有限渠道提供，生产技术和人才优势必将与品种优势结合在一起，将来不仅讲究传统意义上的技术咨询服务与问题解决，更讲究衍生而来的特定品种与新型生产工艺的技术创新服务。

⑤ 人工光型植物工厂能否走向可持续发展不在于技术，而在于人才的选择和竞争，这是由于目前能够掌握技术并具备一定技术创新力的人才尤其是年轻人奇缺，未来产业发展需要对应未来社会市场需求与消费升级，人才的争夺将是决定企业能否可持续发展的关键因素。

4 结束语

人工光型植物工厂的蔬菜生产将是对设施蔬菜生产方式的革新式改进，也会影响消费者的蔬菜消费方式。随着蔬菜消费市场对更加质量安全、更加高品质的、更加新鲜而健康的、更加入手快捷的蔬菜个性化需求的发展，人工光型植物工厂技术可以针对特定人群进行指向型品种生产与质量调控，必将成为未来社会为高品质生产和高收入人群提供个性化蔬菜的新型生产方式。为了应对未来社会的市场需求与消费升级，植物工厂领域的人才培养将成为促进产业发展的迫在眉睫的重要工作。