【香港商報網訊】「在不遠的將來,太陽急速衰老膨脹,地球面臨被吞沒的滅頂之災。為拯救地球,人類在地球表面建造了上萬座行星發動機,以逃離太陽系尋找新的家園,地球和人類就此踏上預計長達2500年的宇宙流浪之旅……」
一部《流浪地球》讓市民對國產科幻電影充滿期待,同時也引發對科技的思考,電影中涉及到的科技技術距離我們有多遠?有多少是科幻色彩,有哪些技術其實已經在生活中運用?近日,記者來到正在着力打造世界級科技園區的合肥高新區,探尋一批最新的科技發明。
為了人類的生存,《流浪地球》中出現了封閉的地下城。在影片中,地下城內的生活條件是比較艱苦的,朵朵在出地下城之前看中「榴槤味的蚯蚓干」,老韓在向看守送的禮品,也是「陳年蚯蚓干」,想必那時的人類把蚯蚓干已經當作一種奢侈的美食來看待。
「也許編劇沒有深入了解到人工光植物工廠的技術。相信到2057年,植物工廠會得到大規模推廣和應用。地下城中沒有陽光,但完全可以用人工光源替代太陽光,給植物光合作用需要的光源。植物照明就是模擬植物需要太陽光進行光合作用的原理,對植物進行補光或者完全替代太陽光。所以,即便是地下城,植物照樣可以生長的很好。」張放心博士說。
在合肥高新區,就有一家「植物工廠」,不需要陽光和土壤,就可以種植植物。張放心在這裏擔任總經理一職。
「植物工廠」內蔬菜長勢良好
光電子技術應用是關鍵
在中國科大先進技術研究院的一樓,擺放着一個長方體的集裝箱,「植物工廠」四個大字特別醒目。在張放心博士帶領下,記者換上無菌服裝來到室內看到,蘿蔔、芹菜、白菜等各類植物品種鬱鬱蔥蔥,長勢良好。
通過對營養液配方、LED人工光配方和光照時間的科學調控,以及對CO2濃度、溫度和濕度環境條件的控制,葉菜和生菜生長周期可縮短至35天,單棵產量高達130克,蔬菜營養成分含量高、口感好、硝酸鹽含量低。
張放心博士介紹說,「植物工廠」能夠大規模量產的原因在於智能LED的應用。2014年日本科學家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學家中村修二獲得諾貝爾物理學獎,三位獲獎者在發現新型高效、環境友好型光源,即藍色發光二極管(LED)方面做出巨大貢獻。該項研究成果的推廣與應用極大地推進了植物照明技術的發展,進而極大刺激了植物工廠這一創新性、科技性農業技術的發展。
研發團隊於2014年開始光電子在植物照明及植物工廠中應用的研發,將中國科大先進技術研究院微電子與光電子技術平台的研究成果進行轉化和應用,並於2016年進行公司化運作,成立安徽昂科豐光電科技有限公司。
植物工廠照明技術全球領先
為解決植物工廠光照及環境控制技術,昂科豐研發團隊打造出國內首創的四通道光配方傳感器技術,具有可實時採集光質比(R/B、R/Fr);可設置總光強、紅光光強、藍光光強、遠紅光強(花期)通道;採用藍光450nm、紅光660nm、遠紅光730nm帶通濾波;能夠與控制系統組網,收集農業大數據;成本低,適合植物工廠內大規模使用等技術優勢。
在此基礎上,他們成功推出手持式多通道光照傳感器產品,可用植物工廠、設施農業補光等領域的光檢測,為植物工廠光照檢測和研究提供了便利條件和方式。
據介紹,昂科豐植物工廠照明技術與國內外同行業技術相比具有能耗低、光譜可調控、光配方精準配製等優勢,處於全球領先水平。
安徽昂科豐在植物工廠水培種植技術方面也進行了深入的研究,目前已有適用於多種作物的營養液配方,掌握60餘種蔬菜、20餘種中草藥、10餘種花卉、20餘種芽苗菜、10種牧草的種植技術,同時還掌握生產低鉀、富硒等特殊蔬菜的技術。
不見陽光 鮮花依然綻放
研發團隊都是「高端人才」
記者了解到,「植物工廠」幕後的研發團隊都是領域大咖。
昂科豐研發中心負責人劉文教授是國內外知名的光電子專家、教育部長江學者,現任中國科大光電子科學與技術省重點實驗室主任,兼任中國科大先進技術研究院副總工程師,2017年入選安徽省高層次人才團隊領軍人物(A類),2005年獲國務院華人華僑專業人士「傑出貢獻獎」。
團隊聘請德國圖賓根大學博士、國際知名光電子器件專家、安徽省「外專百人計劃」揚。因根霍夫先生為技術顧問。團隊核心成員由中國科大博士、安徽省第三批「115」產業創新團隊和省高層次人才團隊核心成員張放心,中國科大博士生、光華獎學金獲得者、安徽省高層次人才團隊核心成員李明等人組成。
截止目前,昂科豐已成功推出集裝箱式植物工廠、家庭款植物生長櫃、桌面式蔬菜種植機、標準款水培植物種植架、科研款LED光譜可調人工氣候培養箱等系列產品,並提供完整的植物工廠解決方案。
據介紹,我國台灣地區現在已經形成了初具規模的植物工廠產業鏈,建成了超過100家商業化運作的植物工廠。有專家預測,2020年全球植物工廠培育的植物產值將高達約290億美元。這是一個值得期待的產業。(劉高威 秦炳煜)