植物工厂为减少农作物中的污染物残留提供了解决方案
“中国的商人还不理解植物工厂的真正潜力”
北京环境检测机构公布的室外空气质量为“重度污染”，距离北京市区一小时车程的平谷区马坊镇，空气中弥漫着雾霾。“空气和土壤中的污染物会直接进入植物，这真令人担忧。”说话间，农众物联联合创始人李英仁向《商业周刊/中文版》的记者展示了一座三层楼高的植物工厂。
工厂分为3层，每层都由计算机设定数据，模拟农作物的自然生长环境。一层培育喜阴的食用菌，二层在LED光照射下种植药食同源蔬菜，三层则在自然光下种植普通果蔬花卉。每层产生的氧气与二氧化碳可以在不同楼层间循环利用。二层的蔬菜吸收一层食用菌排除的二氧化碳，蔬菜排出的氧气则被食用菌充分利用。
植物工厂是通过控制室内建筑里的生态环境，实现农作物周年连续生产的高效农业系统。简单说，植物工厂就是室内货架式蔬菜种植，在“工厂”里实现植物的多层无土栽培——这就切断了植物与室外空气和土壤中重金属的接触。按照李英仁的说法，这种3层立体式循环结构的植物工厂为减少农作物中的污染物残留提供了一种解决方案。
依据2016年4月北京市环境保护局发布的《2015年北京市环境状况公报》，2015年北京空气中6项污染物有4项超标，其中PM2.5（细颗粒物）年平均浓度值为80.6微克/立方米，超出国家标准1.3倍。北京大学公共卫生学院2013年的研究报告就早已指出，细颗粒物中富含砷、铅、镉等重金属，在被农作物吸收之后进入人体，会引发各种严重疾病。如果土壤中诸如汞、镉、铅等密度在4.0或5.0以上的重金属过量沉积，导致含量超标，就会造成土壤重金属污染。这些过量的重金属会被土壤中的农作物吸收，通过食物链进入人体，对人类生命安全造成严重的威胁。
正是由于空气和土壤污染对人类的严重危害性，以及人们对食品安全的担忧，“植物工厂”这种新型的农业种植方式在中国显示出了商业价值。根据新兴产业战略智库的统计，截至2015年年底，中国已建成的植物工厂有80多家。其中1000平米以上的大型植物工厂有3座，分别是位于北京平谷的农众物联、北京通州的京鹏植物工厂（占地1289平方米）和江苏南京的江宁台创园（占地1.2万平方米）。农众物联的工厂面积达到2.6万平方米，是世界上占地面积最大的植物工厂。
家庭微农业
在商业模式成熟度上，这些新兴建设的植物工厂商业化程度并不高，主要以小工厂型和实验室型为主。除了上文提到的大规模生产工厂外，一些植物工厂正在试图推出进入家庭的小型农作物培育产品，以此切入“家庭微农业”市场。家庭微农业是指在家庭中的屋顶、阳台、露台、庭院等空间中种植农作物。农众物联有一款名为“阳台农场智慧菜园”的智能柜产品。消费者把这种家用冰箱大小的柜子买回家去，通过手机应用对其实施全自动化的智能控制，“种”出蔬菜来。
目前市面上可以顺利购买的一款家庭式植物工厂产品是由北京麻麻汇网络科技有限公司推出的巴比立方。“在中国，家庭微农业市场基本上一片空白。”麻麻汇创始人吉鹏介绍说。
利用水培技术和人造光源，巴比立方的蔬菜种植速度比土培快近一倍。目前麻麻汇通过电子商务网站销售巴比立方，售价为2499；同时还销售多种常用蔬菜的菜苗，菜苗售价普遍在2元左右。“问的人很多，顾客们都很感兴趣。”北京798艺术区的一位咖啡店主购买了一款巴比立方，并以10元一颗的价格售卖每天产出的蔬菜。“基本上每天都能产出一颗菜。”麻麻汇的市场人员介绍称。照此粗略计算，大概在一年内就能收回成本。在吉鹏看来，虽然巴比立方的产量不多，但基本能满足一个家庭中的婴幼儿在一天内对无公害蔬菜的摄取量。麻麻汇在2015年7月份获得了来自上海十维（PreAngel）350万人民币的天使轮融资。
发展历程
植物工厂被认为是农业发展的高级阶段，最早可追溯至1957年的丹麦，随后在欧美以及日本缓慢普及。日本拥有全世界最多的植物工厂。截至2014年8月，日本的植物工厂已发展到304家。植物工厂在日本流行的原因，最根本上是价格优势。“农业人口不断减少，以及自然灾害的多发导致日本农产品价格居高不下，这是植物工厂在日本流行的原因。”日本植物工厂协会主席古在丰树（Toyoki Kozai）教授在接受《商业周刊/中文版》邮件采访时指出。以日本民众常吃的生菜为例，自然状态中栽培的生菜价格在每千克300-600日元（相当于人民币18-36元）之间浮动。由于日本政府的赞助以及日本上世纪90年代房地产泡沫后遗留的大量低价厂房，日本植物工厂运营成本并不高，生产的生菜价格比普通生菜高50%左右。Kozai指出，更为重要的原因是日本民众喜欢无农药残留和清洁的蔬菜，而植物工厂的产品细菌附着量通常低于300 CFU/g，是用自来水清洗之后的田间蔬菜的百分之一到千分之一。
相比日本，植物工厂在中国起步较晚。2009年9月7日，中国国内第一例以智能控制为核心的植物工厂研发成功，并在长春农博园投入运行。农众物联董事长姚旭对《商业周刊/中文版》介绍说，农众能够突破植物工厂发展瓶颈的根本原因在于成本的下降。这其中，最为重要的工厂运营成本的降低，得益于农众的三层立体式结构中对种植物品类的优化配置。这种配置极大降低了农作物生产对人造光的需求，从而让农众现在每月的电费支出控制在12万元左右。据姚旭介绍，这个数字已经是行业内领先水平。
Kozai教授在采访邮件里表示，虽然中国植物工厂市场会比日本大得多，但中国的商人还不理解植物工厂的真正潜力。
在中国遇到的挑战
植物工厂在中国商业化推广遭遇的困境，根源来自中国普通农产品在市场上所遭遇的低价格。同样以生菜为例，农产品交易网站一亩田数据显示，2016年6月1日北京城区各批发市场生菜平均价格为每千克2.5元，约为日本同类产品价格的1/15至1/30。照此来看，中国的普通农产品与植物工厂产品之间的差价要大于日本。
姚旭介绍，虽然农众物联目前的运营成本是日本同类工厂的1/10，但农众工厂目前的产出仍不足以弥补成立数年来近亿元的资金投入。目前，工厂农作物产品销售利润只占到农众整体利润的1/4。农众目前更多的利润来自于技术转让。其公司页面显示，在广东佛山、北京海淀区都有技术输出案例。虽然农众植物工厂的蔬菜产量能达到传统农田的数十倍，但因为传统农产品的低成本和在市场上的低价格，农众工厂的产品在市场上并不能凭价格取得优势。
农众已经能够通过调配培养基成分来定点增加工厂农作物中的药用成分，为将来对农产品进行深加工创造条件，以此提升工厂农作物产品的附加值。姚旭认为，目前中国民众还没有培养起为健康食材买单的习惯。即使植物工厂的产品有着无农药、污染物残留的优势，但其与普通农产品之间的巨大差价，还是让大多数消费者转向了低价传统农产品。当食材中的药用价值被凸显出来，民众才会为之买单。而当民众正视空气、土地污染所引发的食品安全问题，并愿意为之多掏钱时，生产普通蔬菜的植物工厂才能真正市场化——但这还需要一段时间。
阻碍植物工厂商业化的另一个原因，是目前依然无法保证人工控制生长的农作物的安全性——Kozai坦诚，即便在日本，尚未对工厂植物的安全性进行第三方评估。