2023-08-31 09:23:49
楊其長在植物工廠實驗室觀察植物長勢。
本報記者 王永戰(zhàn)攝
楊其長：1963年生，安徽蕪湖人。中國農(nóng)業(yè)科學院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學家、國際歐亞科學院院士。他長期從事設(shè)施農(nóng)業(yè)相關(guān)研究工作，作為我國植物工廠技術(shù)體系研究的倡導者，2002年以來率領(lǐng)團隊先后攻克植物工廠光配方及LED光源創(chuàng)制、光—耦合節(jié)能環(huán)境控制、溫室主動蓄能調(diào)溫與空間立體栽培等關(guān)鍵技術(shù)，形成了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的植物工廠技術(shù)體系。
走進中國農(nóng)科院都市農(nóng)業(yè)研究所的植物工廠，立架上，一棵棵奶油生菜生長旺盛；一旁，育種加速器實驗室里，一株株水稻顆粒飽滿……
“在大田環(huán)境下，水稻從種到收要經(jīng)歷120天；在植物工廠，僅需不到60天就可以成熟收割。”楊其長一邊向記者介紹，一邊叮囑助手王森，“要注意觀察水稻生長狀況，詳實記錄實驗數(shù)據(jù)?！惫S內(nèi)，通過自動化播種、定植、栽培，各種植物拔節(jié)生長……
“讓植物像工業(yè)品一樣在工廠里生產(chǎn)”
每天一早，楊其長就會來到植物工廠，查看植物生長情況，“植物工廠已經(jīng)實現(xiàn)了植物智能化生產(chǎn)?！睏钇溟L說。
不靠陽光、不靠土壤，植物工廠是如何種出蔬菜的？楊其長介紹，“植物工廠是由計算機對植物生長過程的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境要素進行全天候控制的工廠”，這里面需要用到植物光配方、環(huán)境—營養(yǎng)協(xié)同調(diào)控、空間立體栽培等理論和技術(shù)支撐。
提及為何要攻克植物工廠技術(shù)體系，楊其長坦陳：“讓植物像工業(yè)品一樣在工廠里生產(chǎn)，是我們的研究目標?！?/p>
出生于安徽農(nóng)村的楊其長，記憶最深刻的就是小時候在農(nóng)田里干活的場景：盛夏，水稻金黃。凌晨時分，孩子們跟著大人一同到水田里，手持鐮刀，一茬茬地割稻子，直到清晨，經(jīng)常忙得一身汗水一身泥。“在我的家鄉(xiāng)，一年兩季水稻，每逢夏收最怕下雨，要抓緊時間搶收、搶種”，楊其長說，經(jīng)常忙碌一夜，簡單吃點東西，又要開始第二天的勞作。
周而復(fù)始、日復(fù)一日的田間勞作，讓楊其長深深感受到了其中的艱辛；那時，他就夢想有一天，可以研究出一種新的糧食種植方式……
1981年，楊其長考上華中農(nóng)業(yè)大學，選擇了農(nóng)業(yè)機械化專業(yè)。“做畢業(yè)設(shè)計時，我選擇了設(shè)計適合水稻田耕作的機器”，楊其長回憶：盡管當時設(shè)計的機器比較粗糙，但通過機械設(shè)備改造服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意識，已在楊其長心中牢牢扎根……
“不同植物需要不同波段的優(yōu)化光譜來進行光合作用，這就要逐個嘗試”
大學畢業(yè)后，楊其長來到中國農(nóng)業(yè)大學攻讀碩士研究生，學習生物環(huán)境工程專業(yè)?！斑@是農(nóng)學、生物學和工程學的交叉學科，主要研究的，還是設(shè)施農(nóng)業(yè)方向?！睏钇溟L說，“在當時，相關(guān)專業(yè)人才較少，選擇這個研究方向，就是希望給農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化插上科技的翅膀?！?/p>
畢業(yè)后進入中國農(nóng)科院，楊其長從事起設(shè)施農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的相關(guān)研究工作。2002年，他接觸到了水耕栽培，即利用營養(yǎng)液培植生菜、水稻等農(nóng)作物。其間，他曾獲得科技部的項目支持，著手研究密閉式人工光植物系統(tǒng)。經(jīng)過幾年攻關(guān)，2005年，植物工廠著作《植物工廠概論》出版，這是楊其長根據(jù)前期探索形成的理論成果。
同年，一次訪學期間的經(jīng)歷，讓楊其長關(guān)注到了智能LED光源在植物工廠中應(yīng)用的前景。當時，楊其長正在荷蘭訪學。一天，在同事帶領(lǐng)下，他看到國外的實驗室用紅藍LED光源培植出了綠油油的生菜。“生菜在實驗室里長得比外邊還好，說明LED光能充分滿足植物的光合作用需求。”受此啟發(fā)，楊其長立即聯(lián)系國內(nèi)同事，僅用不到兩個月時間，就搭建了一座LED植物工廠實驗室。
可合適的LED光源十分難尋。2006年4月，楊其長回國后，開始尋求中國科學院半導體研究所的幫助。時隔不久，在大家共同努力下，他們找來了4塊價格昂貴的植物LED光源板。利用這一資源，他和同事們開展了大量植物光配方優(yōu)化試驗，尋找合適的光源優(yōu)化參數(shù)……
植物光合作用需要哪些光譜？研究團隊此前并不清楚，“太陽光包括可見光、紫外光、紅外光等波段，不同植物需要不同波段的優(yōu)化光譜來進行光合作用，這就要逐個嘗試”，楊其長說，經(jīng)過團隊不懈努力，終于形成了植物工廠的光配方理論，研發(fā)出LED光源創(chuàng)制技術(shù)，讓植物在工廠內(nèi)生長成為可能。
2009年9月，我國第一座智能型植物工廠研制成功。楊其長回憶：“經(jīng)過團隊的周密設(shè)計，采取總體設(shè)計、分頭施工的思路，最終把實驗室的成果應(yīng)用到了工廠生產(chǎn)。”在北京的一座植物工廠，2400平方米的栽培車間內(nèi)，生菜等長勢正旺?！盁o論外界四季交替、晝夜更迭，植物工廠始終保持著適宜植物生長的環(huán)境，”現(xiàn)場負責人姚放說，生菜在普通土地上，一年只能種兩三茬；在植物工廠，一年能種15茬以上，單位面積產(chǎn)量大幅提升。截至目前，我國規(guī)模以上植物工廠已達250多座。
“創(chuàng)立一個新的研究所，就是要邊建設(shè)、邊科研、邊出成果”
楊其長嘴邊常掛的一句話是：“創(chuàng)立一個新的研究所，就是要邊建設(shè)、邊科研、邊出成果?！?/p>
創(chuàng)建都市農(nóng)業(yè)研究所，王森形容楊其長團隊是“飛一般的速度”。2018年3月，楊其長受中國農(nóng)業(yè)科學院黨組委派，到成都籌建都市農(nóng)業(yè)研究所和成都農(nóng)業(yè)科技中心。
白手起家，從零做起。沒有辦公和實驗條件，楊其長就積極爭取中國農(nóng)科院和成都市委的支持，四處尋求辦公樓和實驗樓；缺乏實驗條件，他又爭取到成都市農(nóng)林科學院、成都大學等單位支持，搭建聯(lián)合實驗室。每天上下班，楊其長都和團隊成員一起，來回坐近兩個小時的地鐵，一邊關(guān)注新所的建設(shè)進展，一邊保證科研工作不落后。
研究所是建起來了，但困難又接踵而至。新研究所缺人，怎樣招賢納才？思前想后，他和團隊一起，一方面向應(yīng)聘人員宣傳植物工廠和智慧農(nóng)業(yè)等新技術(shù)的發(fā)展前景；另一方面為農(nóng)業(yè)技術(shù)人才爭取到了更多人才扶持政策。
“做這些努力，就是為了更快地把農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化出來”，楊其長說，都市農(nóng)業(yè)融合了植物工廠、智慧農(nóng)業(yè)、智能裝備、育種加速等前沿技術(shù)，實現(xiàn)從實驗階段到應(yīng)用轉(zhuǎn)化是極為關(guān)鍵的一步。為此，他聯(lián)合中國農(nóng)科院的一些院所單位，舉辦全國性農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化會議，與農(nóng)業(yè)類企業(yè)聯(lián)建基礎(chǔ)實驗室和中試實驗室，推動先進農(nóng)業(yè)科技成果向產(chǎn)業(yè)化方向邁進。
2022年3月，都市農(nóng)業(yè)研究所的實驗樓和辦公樓相繼建成，楊其長和團隊正式入駐；隨后，10余支創(chuàng)新團隊陸續(xù)入駐都市農(nóng)業(yè)研究所，聚焦植物工廠和智慧農(nóng)業(yè)研究。
在成都溫江國際數(shù)字設(shè)施農(nóng)業(yè)中心產(chǎn)研園，一個個紫紅色的集裝箱在園區(qū)整齊擺放；在監(jiān)控平臺，溫度、濕度等各類數(shù)據(jù)實時顯示，智慧系統(tǒng)智能調(diào)節(jié)LED光亮度和水肥資源供給植物生長，“這是我們打造的移動智慧植物工廠，未來可以放在城市社區(qū)甚至任何角落，為都市提供食物產(chǎn)能，同時還可以用于科普、教育、休閑體驗等。”楊其長說，研究所已經(jīng)研究出葉菜工廠、果菜工廠、草莓工廠、育種加速器等植物工廠建設(shè)路徑，目前，團隊已在成都等多地探索建設(shè)多形態(tài)植物工廠，生產(chǎn)各類果蔬……
記者手記
潛心強農(nóng) 澤被萬千
楊其長是個大半生和農(nóng)業(yè)打交道的人，他常笑著說：“自己也是個農(nóng)民?！睆霓r(nóng)家子弟到進入農(nóng)業(yè)院校，再到扎根農(nóng)業(yè)科研事業(yè)，楊其長潛心為農(nóng)，只為讓農(nóng)業(yè)科技含量更高、產(chǎn)量更多。
楊其長沒有忘記幼時父輩的辛勞。時至今日，楊其長回想起當年搶收搶種的事兒，一幕幕場景仍然難以忘懷。他用大半生實踐，只為創(chuàng)造一種可能，就是讓植物生長在工廠里，通過高科技調(diào)控，讓糧食和蔬菜更充分、更精準地生產(chǎn)生長，以滿足人們不斷增長的需求。
楊其長立志要將所學應(yīng)用于實踐。從選擇專業(yè)到從事科研，他始終牢記要服務(wù)大農(nóng)業(yè)。提出新理論、研究新技術(shù)，他帶領(lǐng)團隊攻堅克難。他牢記“國之大者”，勇于承擔，一步步攻克難關(guān)，將實驗室成果推向生產(chǎn)實踐，以期澤被萬千百姓……讓我們?yōu)闂钇溟L這樣奮戰(zhàn)在農(nóng)業(yè)強國一線的科學家點贊，并向他們致敬！
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