目前，全球“植物工厂”有几种类型具有代表性，包括以日本为代表的精细化种植工厂，以及以荷兰为代表的大规模种植的工厂等。在中国，不少企业开始引进“植物工厂”相关技术试验种植。

荷兰：“植物工厂”可以“私人订制”

德国《经济周刊》称，去年荷兰水果、蔬菜等农产品出口再创纪录。在全球粮食危机突出之际，荷兰“植物工厂”已逐渐进入量产及经常性供应阶段。

位于阿姆斯特丹城市东南商业园区的“植物工厂”就是其中一家。从外部看这家“植物工厂”与普通公司并没太大区别。但走进内部，发现它与玻璃温室有很大不同，空间较为封闭，且多了一个主角——生长灯。

进入种植区，访问者必须穿上蓝色工作服，戴上防护帽等。这家“植物工厂”主要种植菠菜、生菜、羽衣甘蓝等，虽然工厂占地2000平方米面积，但蔬菜培育层都有几层，实际使用面积是占地面积的三四倍。

除了气候室的温度、湿度、通风等控制技术外，最重要的是发出紫色光的LED植物生长灯。据了解，生长灯由荷兰专业的LED植物生长灯制造商提供，可以根据不同的植物和生长周期对生长灯进行调整，让蔬菜长得更快更好，甚至还可以影响口味。

“植物工厂”能避免天气变化造成的劣势影响，可控的环境让农作物具备高质量的优势、高产量。这种稳定性，也让工厂可以根据零售商甚至终端客户的需求来“订制产品”。不管什么时候都可以下单“季节蔬菜”，而且可以保证按时送达。

不过，“植物工厂”也有劣势。主要的劣势就是成本高昂，建造“植物工厂”所必需的气候室花费约是同等面积的玻璃温室的3倍左右，且24小时照射的LED生长灯同样成本高昂，较之于传统农业而言，前期投入与运营经费是后者几倍。其次，“植物工厂”对农民要求也较高，不仅要懂得耕种，还要有丰富的植物学与环境科学知识。由于各种成本较高，所种植的蔬果价格也是市面上同类产品的几倍。

目前，许多荷兰食品公司、大型超市、初创企业等也参与到“植物工厂”建设中。

“植物工厂”的兴起离不开荷兰许多头部公司的带动，包括气候室建设、种子育种到施肥、照明等众多环节，荷兰还有全球排名最高的农业科技大学瓦格宁根大学。“植物工厂”项目也得到荷兰政府支持，荷兰的目标是在全国建立一张“植物工厂”网络，未来其产品将逐渐走进寻常百姓家，并走向欧洲和其他地区。

日本：产品已进入寻常百姓家

“植物工厂”在日本已经不是一个领先的概念，而是生活实际的体验。在日本超市，在日本能经常能看到“Vegetus”这个牌子的产品，四四方方的透明口袋，里面是无须清洗就可以用来拌沙拉、做三明治的新鲜蔬菜。它们都是无土栽种的，拥有同一个老家——“植物工厂”。

日本连锁便利店全家与株式会社Vitec Vegetable Factory合作，在全国16000多家店里，出售由“植物工厂”蔬菜制成的三明治。东京电力集团、富士通、松下、夏普等科技巨头都在积极参与“植物工厂”建设，就连个人也逐渐将“植物工厂”当成投资首选。

日本最早在二十世纪七八十年代开始兴起“植物工厂”，当时日本国内产业升级，大批工厂设备被淘汰，而日本人口老龄化导致种地人越来越少，日本政府出台政策，鼓励工厂将淘汰设备应用到农业中。于是大批科学家开始研究人工光，至今，日本在人工光“植物工厂”方向的探索已全球领先。

《日本经济新闻》报道称，从全球范围来看，日本属于植物工厂数量较多的国家。从事相关行业社团理事藤本真狩表示，开设一家“植物工厂”所需设备成本大概在6000万到7000万日元，为了控制外部气温的影响，需要在建筑上加断热层、安装空调，这项费用大概在2000万到3000万日元，所以合计需要8000万到1亿日元。他说，一般工厂房或仓库房都可以，只要棚高在2.5米到3米，面积在600到700平方米。

报道称，近些年，随着可压缩水电暖费和人工费等技术以及栽培知识不断积累，“植物工厂”规模越来越大，较为省电的发光二极管（LED）照明灯价格也越来越便宜，收益方面开始看到曙光。日本是全球LED照明发展最快的国家，2014年两名日本科学家和一名美籍日裔科学家还凭借蓝光LED荣获诺贝尔奖。日本从2017年开始新建的“植物工厂”，95%以上都采用LED照明灯。

除了需要较多启动资金，日本“植物工厂”设备技术还不够成熟，目前日本“植物工厂”九成以上生产叶菜莴苣，像西红柿等果实类蔬菜或马铃薯等根菜，比较难通过“植物工厂”来实现大量生产，因为光照不仅需要上面的，还需要侧面的。如今，日本千叶大学研究室等还在试验“植物工厂”草莓的稳定性生产。草莓属于果实类，但它的藤蔓横着长而非竖着长，容易均衡地接受光照。眼下，日本用来制作蛋糕的草莓都从海外进口，“植物工厂”草莓培养技术一旦成熟，将有很大的市场空间。

中国：“植物工厂”里的“中国角色”

位于北京通州的京东“植物工厂”，据称，这是目前国内最大的日本技术太阳光和人工光结合型“植物工厂”之一，在这个占地1万多平方米的大棚内，可以看到离开土壤后的蔬菜是怎么生长的。

“植物工厂”内温度适宜，蔬菜并没有长在地里，而是一棵棵整齐生长在距离地面1米多高的栽培床上，隐隐还能听到流水声音。一眼望去，整个“植物工厂”更像一个大型实验室。掀开一块种着生菜的苗床底板，浅浅的液体从苗床顶端往下流淌，生菜发达的根系浸在液体中，原来水声出自这里。

这些液体是植物的营养液，相当于植物的“配方奶粉”，根据不同的植物在水中添加各种营养成分，如菠菜的钾含量更多一些，营养液中就会多加一些钾。据介绍，“植物工厂”采用的是日本“浅液流栽培方式”，这种栽培方式能使得营养液温度可控、蔬菜根系能很好吸收氧气，并且节约用水，营养液重复利用率达到90%。经过测算，差不多一瓶矿泉水就能养活一棵菜，用水量是传统土壤栽培的3%。

2018年，京东从日本三菱化学引进“植物工厂”相关技术和设备，包括种子、营养液等均来自日本。这些菜最大的好处是不使用任何农药，之所以不用打农药，秘密就在于“植物工厂”通过“离地栽培”的方式将病菌隔离。

京东引进日本三菱的核心技术还包括育苗箱，透过育苗箱上的小玻璃窗口看到，两排多层立体的架子上长满新出的小苗。育苗箱可以调整光照、二氧化碳浓度以及温度湿度等，8到10天就可以出一批苗，比传统的育苗周期缩短一半以上。离开育苗箱后，这些苗就种在栽培床上，经过20到30天生长，就能够采收一茬。以生菜为例，一年采收12至14茬，露地种植大概一年收获3至4茬。

目前京东“植物工厂”的蔬菜种子全部来自日本，当前京东也正在和国内一些科研院所做育种实验，为使用国产种子做准备。就育种方向来说，日本比中国更超前，日本育种方向已经过了追求温饱的阶段，更愿意追求口感风味。中国育种大部分还在追求产量，但也有部分高消费群体更追求口感，“植物工厂”的蔬菜就针对这一群体。

疫情期间，“植物工厂”蔬菜供不应求。在价格方面，市面上普通有机生菜大约200g卖6元，“植物工厂”生菜在7.5元左右，消费者上午在京东App下单，最快下午就能拿到菜。

就“植物工厂”来说，国内软硬件技术水平已可以达到自给自足，没有“卡脖子”环节，但如果像荷兰日本那样系统控制精度更高、设备寿命更长，国内目前还做不到，“跟芯片一样的，高精尖做不到，但可以满足基本需求”。而在育种环节，中国和荷兰、日本等发达国家还有一定差距。