中科院植物所與福建三安集團(tuán)合作積極推進(jìn)植物工廠新興產(chǎn)業(yè)

科技成果轉(zhuǎn)化
Transformation of S&T Achievements

中科院植物所與福建三安集團(tuán)合作積極推進(jìn)植物工廠新興產(chǎn)業(yè)

中國(guó)科學(xué)院植物研究所 北京 100093

“十三五”開(kāi)局之年，中科院植物所在成果轉(zhuǎn)化方面成績(jī)斐然：與福建三安集團(tuán)共同發(fā)起成立的“福建省中科生物股份有限公司”于 2016 年 6 月建成世界上單體最大的 10 萬(wàn)級(jí)（每立方米空氣里大于5微米顆粒不超過(guò)10萬(wàn)個(gè)）潔凈蔬菜植物工廠生產(chǎn)車間，栽培蔬菜面積近 1 萬(wàn)平方米，日產(chǎn)綠色無(wú)污染、高品質(zhì)蔬菜 1.5 噸，并已投入市場(chǎng)進(jìn)行銷售；在光生物技術(shù)研發(fā)方面，完成第一代生菜生產(chǎn)的光配方技術(shù)，并開(kāi)發(fā)出一套光源應(yīng)用到生產(chǎn)中，取得了理想效果；自主研發(fā)的栽培模組出口美國(guó) 1 000 套，創(chuàng)匯 200 多萬(wàn)美元。

植物工廠是生長(zhǎng)環(huán)境（溫度、濕度、光照、CO2和營(yíng)養(yǎng)條件等）全智能控制的植物高效生產(chǎn)系統(tǒng)，是現(xiàn)代生物技術(shù)、環(huán)境控制、設(shè)施園藝、建筑工程和計(jì)算機(jī)等多學(xué)科集成創(chuàng)新、知識(shí)技術(shù)高度密集的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。它不受自然環(huán)境制約，全天候高效的生產(chǎn)方式，不僅能大幅提高土地利用率，還能解決日益突出的食品安全問(wèn)題；不僅在都市農(nóng)業(yè)，還在國(guó)防裝備、遠(yuǎn)洋艦船、沙漠荒島、航空航天等特殊環(huán)境領(lǐng)域，具有重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的應(yīng)用空間。因此，植物工廠是未來(lái)農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向，也被世界各國(guó)列為高技術(shù)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，紛紛展開(kāi)相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備與相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資。根據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)預(yù)測(cè)，到 2020 年全球用于植物生長(zhǎng)的 LED 光源產(chǎn)值將達(dá)到數(shù)百億美元，植物育成產(chǎn)值可達(dá)數(shù)千億美元。為此，我國(guó)的科研與產(chǎn)業(yè)界近年來(lái)也在開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域的研究，并取得了較大突破與實(shí)際成果。

1 強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

中科院植物所是我國(guó)歷史最為悠久的植物學(xué)綜合研究機(jī)構(gòu)，在近 90 年的發(fā)展歷程中，形成了獨(dú)特的學(xué)科特色和優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，在植物的多樣性與進(jìn)化、植被與環(huán)境變化、光合作用、生長(zhǎng)與發(fā)育以及環(huán)境應(yīng)答和資源發(fā)掘等方面，產(chǎn)出了一批重要的學(xué)術(shù)和研發(fā)成果，先后榮獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng) 3 項(xiàng)、二等獎(jiǎng) 6 項(xiàng)等?！笆濉逼陂g，植物所將面向植物科學(xué)的重大基礎(chǔ)理論問(wèn)題、我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大需求，緊緊圍繞植物學(xué)科發(fā)展以及國(guó)家對(duì)生態(tài)文明建設(shè)和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略需求進(jìn)行重點(diǎn)布局，大力發(fā)展基礎(chǔ)植物科學(xué)、應(yīng)用研發(fā)、公眾服務(wù)支撐體系。植物工廠技術(shù)是其中的重要研究方向之一。

福建三安集團(tuán)旗下的三安光電股份有限公司是目前國(guó)內(nèi)成立最早、規(guī)模最大、品質(zhì)最好的全色系超高亮度發(fā)光二極管外延及芯片產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地之一，是國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的“國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程”企業(yè)，科技部認(rèn)定的“半導(dǎo)體照明工程龍頭企業(yè)”。企業(yè)利用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)已經(jīng)掌握植物生長(zhǎng)照明技術(shù)，研發(fā)出可用于蔬菜、水果、花卉、藥材等作物生長(zhǎng)的 LED 專用芯片。旗下全資子公司在工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)控精密制造、特種光源生產(chǎn)等領(lǐng)域具備成熟的產(chǎn)業(yè)配套，國(guó)際化的經(jīng)營(yíng)管理團(tuán)隊(duì)，為公司進(jìn)入新的領(lǐng)域提供強(qiáng)大的支持。

植物所與三安集團(tuán)經(jīng)多次互訪和深入探討，決定發(fā)揮各自在植物光合作用等農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)以及LED光譜技術(shù)領(lǐng)域多年積累的特長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同推動(dòng)中國(guó)植物工廠產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。植物所在充分論證的基礎(chǔ)上，向中科院院部匯報(bào)了與三安集團(tuán)共同推進(jìn)植物工廠技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的合作意向以及具體措施，得到了院里的高度認(rèn)可和白春禮院長(zhǎng)的批示，2014 年 10 月底雙方正式簽署了共建植物工廠的合作協(xié)議，張亞平副院長(zhǎng)見(jiàn)證了簽字儀式。

2 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，快速發(fā)展

2015 年 1月6日，植物所第 120 次所務(wù)會(huì)議決定，成立“植物工廠研發(fā)中心”及技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)，由匡廷云院士、方精云院士擔(dān)任技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)主任。植物所優(yōu)選了4名博士長(zhǎng)期派駐三安集團(tuán)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)并提供技術(shù)支撐。經(jīng)過(guò)近一年的創(chuàng)新研發(fā)和科技攻關(guān)，植物所派駐人員與三安集團(tuán)科技人員一起在植物光配方及植物照明產(chǎn)品、植物營(yíng)養(yǎng)液配方及循環(huán)利用技術(shù)、植物品種篩選和栽培方式等領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。2015 年 12 月，植物所與福建三安集團(tuán)共同發(fā)起成立了“福建省中科生物股份有限公司”（簡(jiǎn)稱“中科生物”），是集科研、生產(chǎn)、示范、孵化等多功能于一體的新興光生物產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目注冊(cè)資金 1 億元人民幣，總投資 70 億元人民幣，包括中科生物總部、植物工廠研究院和中科生物產(chǎn)業(yè)化基地三大核心項(xiàng)目，植物所以知識(shí)產(chǎn)權(quán)形式出資占比10%。2016 年1月，時(shí)任中科院副院長(zhǎng)詹文龍?jiān)菏恳暡炝酥锌粕锟偛亢彤a(chǎn)業(yè)化基地并與福建省常務(wù)副省長(zhǎng)張志南以及植物所、三安集團(tuán)等相關(guān)人員舉行了座談會(huì)。之后，植物工廠項(xiàng)目被列入院“十三五”重點(diǎn)培育方向，同時(shí)還得了院科發(fā)局 STS（中國(guó)科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃）項(xiàng)目支持。與此同時(shí)，植物工廠項(xiàng)目也列入了福建省重點(diǎn)支持項(xiàng)目之一。

為了促進(jìn)科研與實(shí)體產(chǎn)業(yè)更加緊密的結(jié)合，雙方合作組建了“植物工廠研究院”。植物所推薦李紹華研究員擔(dān)任院長(zhǎng)，十余名國(guó)內(nèi)外知名科學(xué)家擔(dān)任科研顧問(wèn)。研究院設(shè)立以植物照明、生物制藥、裝備研究、資源開(kāi)發(fā)、檢測(cè)檢驗(yàn)為目標(biāo)的研究方向，有機(jī)結(jié)合光生物學(xué)、園藝學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、植物學(xué)、植物化學(xué)等學(xué)科，充分發(fā)揮植物所植物生物學(xué)與三安光電 LED 核心技術(shù)的優(yōu)勢(shì)；面向我國(guó)植物資源開(kāi)發(fā)、食品質(zhì)量安全與植物工廠產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略需求，建設(shè)植物工廠創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，建立植物工廠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系，推動(dòng)植物照明系列產(chǎn)品、智能化系統(tǒng)裝備、生物制藥原料工廠化培育和重大疾病創(chuàng)新藥物的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。利用企業(yè)自身在技術(shù)、資金、人才方面的優(yōu)勢(shì)，率先在國(guó)內(nèi)主要特大型城市建設(shè)規(guī)模以上示范基地，為消費(fèi)者提供綠色無(wú)污染、高品質(zhì)的蔬菜、瓜果和保健食品，并在國(guó)外熱點(diǎn)地區(qū)建立示范基地，推廣具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)裝備和相關(guān)技術(shù)。

3 科技支撐，初見(jiàn)成效

“中科生物”成立以來(lái)，在一年的時(shí)間里取得了良好的進(jìn)展：獲得了 200 畝植物工廠研究院用地和 300 畝產(chǎn)業(yè)化用地；在福建安溪縣湖頭鎮(zhèn)的首個(gè)產(chǎn)業(yè)化基地進(jìn)行了高附加值的蔬菜、瓜果、中草藥的生產(chǎn)，同時(shí)開(kāi)展針對(duì)創(chuàng)新藥的原料生產(chǎn)加工。在院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和植物所的科技支撐下，在不到半年的時(shí)間里，首個(gè)蔬菜植物工廠進(jìn)入試投產(chǎn)，2016 年 8 月植物工廠生產(chǎn)的首批產(chǎn)品（蔬菜）進(jìn)入市場(chǎng)。目前，高品質(zhì)的安全蔬菜已在福建廈門、福州和泉州等地 100 多家銷售終端陸續(xù)上市，得到了消費(fèi)者的高度好評(píng)。

植物工廠產(chǎn)業(yè)在我國(guó)雖剛剛起步，但必將拓展出一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)集群，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，帶來(lái)顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、示范和科普效益，為人類健康產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)工業(yè)化、生物醫(yī)藥創(chuàng)新作出全新的貢獻(xiàn)。植物所將進(jìn)一步加強(qiáng)植物工廠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)，面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，為企業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

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*修改稿收到日期：2017年2月11日