智能化植物工廠外形如同集裝箱。

　　無需陽光土壤，作物依然能茁壯生長！在閩侯縣上街鎮(zhèn)的福州大學國家大學科技園，一支科研團隊憑借自主研發(fā)的智能化植物工廠，創(chuàng)造了這一奇跡。

智能化植物工廠利用全光譜植物生長補光燈來模擬陽光。

　　大數(shù)據(jù)算法+精準調控

　　水稻育秧周期大大縮短

　　智能化植物工廠是福建塔洛斯科技有限公司歷經5年自主研發(fā)的項目。22日，記者探訪了這家企業(yè)。

　　公司負責人佘翔宇介紹，“塔洛斯科技”是一家專注于大數(shù)據(jù)與人工智能核心技術研發(fā)的國家級高新技術企業(yè)，涵蓋軟件開發(fā)、硬件開發(fā)、機械結構設計、造型設計、環(huán)境空間設計等技術支持，擁有30余項專利軟件著作權，主要服務于農業(yè)、醫(yī)療、電力及新能源領域。公司研發(fā)團隊由15名平均年齡僅25歲的年輕人組成，多畢業(yè)于福州大學城的各個高校。

　　記者看到，智能化植物工廠以集裝箱的形式呈現(xiàn)，長12米、寬2.4米、高2.8米。據(jù)介紹，該工廠搭載先進的人工氣候系統(tǒng)，集成了智能化光質研究設備、潮汐式水栽培技術、智能化人工氣候控制系統(tǒng)及生物反應矩陣等多項自主研發(fā)的技術與產品。

智能化植物工廠內，水稻長勢良好。受訪單位供圖

　　“在集裝箱式智能化植物工廠，不靠陽光、無需土壤、不灑農藥，僅通過大數(shù)據(jù)算法，精準調控溫度、濕度、光照以及二氧化碳濃度等參數(shù)，就能實現(xiàn)植物在完全工廠化環(huán)境下高效生長，不僅提高產量，還提升了品質。”佘翔宇表示。

　　以水稻為例，佘翔宇介紹植物工廠如何為作物提供最佳生長環(huán)境。

　　科研團隊提前獲取水稻生長的基礎環(huán)境需求數(shù)據(jù)。隨后，通過系統(tǒng)設定，植物工廠精準模擬出水稻在自然環(huán)境中所需的最適宜光譜和光照強度；模擬水稻生長過程中的溫度波動，比如在光照最強時溫度應該是多少，而在沒有光照時溫度又應該是多少，以每20毫秒檢測一次的頻率，實時智能化調節(jié)控制環(huán)境溫度；通過微風循環(huán)系統(tǒng)，設置適宜的二氧化碳濃度和濕度。此外，工廠內部還配備了光催化滅菌系統(tǒng)和三重過濾器。這些設施在管理得當?shù)那闆r下，能夠有效避免水稻在生長過程中受到病害和蟲害的侵擾。

　　實驗數(shù)據(jù)顯示，在植物工廠內，水稻的育秧周期由田間種植所需的30多天縮短到18天。

智能化植物工廠內，技術人員調試設備。

　　多學科融合

　　探索多元化應用

　　佘翔宇坦言，植物工廠技術難點在于學科融合，涉及機械結構設計與制造、化工機械、算法研究、軟硬件開發(fā)、基礎化學、光電、通信等領域。例如，溫度調控需對氣流流速、風口溫度、溫度波動等指標精確控制，需重新設計蒸發(fā)器、冷凝器、風道等。植物生長所需的光譜，需要覆蓋UV波段到遠紅光波段，而不能單純依靠藍光+黃色色粉激發(fā)或紅藍配比來實現(xiàn)。

　　佘翔宇介紹，集裝箱式智能化植物工廠因模塊化設計、便于運輸、可移動等優(yōu)點，能廣泛應用于農業(yè)、林業(yè)、生態(tài)等領域，特別適用于高原、海島、寒區(qū)等極端氣候地區(qū)。目前，植物工廠已遠銷西藏等高海拔地區(qū)，助力珍稀物種、野生中藥材保護與繁育。同時，新加坡、泰國、加拿大、新西蘭等國家的企業(yè)也有購買意向。

　　佘翔宇表示，作為一支年輕化的科研團隊，他們的優(yōu)勢在于天馬行空的科研想法。除了集裝箱式智能化植物工廠，他們還在不斷探索集裝箱的多元化應用場景，如氫能工作站、創(chuàng)意商業(yè)街、創(chuàng)意民宿、樣板房等，賦能更多企業(yè)、行業(yè)，為經濟社會發(fā)展注入新的活力與動力。

　　據(jù)介紹，目前，這支科研團隊正與福建醫(yī)科大學等高校合作，研發(fā)手術機器人作為教學機器，其工作原理主要是采用與《黑神話：悟空》同款的開發(fā)引擎虛幻5來模擬手術場景，給學生用來實操，彌補行業(yè)空白；研發(fā)休養(yǎng)艙，則是給運動員提供一個富氧等環(huán)境，促進其身體機能的快速修復。（記者 陳木易 通訊員 陳秋霞 陳世滎/文 記者 林雙偉/攝）