科技成果轉化
Transformation of S&T Achievements

中科院植物所與福建三安集團合作積極推進植物工廠新興產業(yè)

中國科學院植物研究所 北京 100093

“十三五”開局之年，中科院植物所在成果轉化方面成績斐然：與福建三安集團共同發(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 萬級（每立方米空氣里大于5微米顆粒不超過10萬個）潔凈蔬菜植物工廠生產車間，栽培蔬菜面積近 1 萬平方米，日產綠色無污染、高品質蔬菜 1.5 噸，并已投入市場進行銷售；在光生物技術研發(fā)方面，完成第一代生菜生產的光配方技術，并開發(fā)出一套光源應用到生產中，取得了理想效果；自主研發(fā)的栽培模組出口美國 1 000 套，創(chuàng)匯 200 多萬美元。

植物工廠是生長環(huán)境（溫度、濕度、光照、CO2和營養(yǎng)條件等）全智能控制的植物高效生產系統(tǒng)，是現代生物技術、環(huán)境控制、設施園藝、建筑工程和計算機等多學科集成創(chuàng)新、知識技術高度密集的農業(yè)生產方式。它不受自然環(huán)境制約，全天候高效的生產方式，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題；不僅在都市農業(yè)，還在國防裝備、遠洋艦船、沙漠荒島、航空航天等特殊環(huán)境領域，具有重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的應用空間。因此，植物工廠是未來農業(yè)的重要發(fā)展方向，也被世界各國列為高技術戰(zhàn)略新興產業(yè)，紛紛展開相關技術儲備與相關產業(yè)投資。根據相關產業(yè)預測，到 2020 年全球用于植物生長的 LED 光源產值將達到數百億美元，植物育成產值可達數千億美元。為此，我國的科研與產業(yè)界近年來也在開展相關領域的研究，并取得了較大突破與實際成果。

1 強強聯合，優(yōu)勢互補

中科院植物所是我國歷史最為悠久的植物學綜合研究機構，在近 90 年的發(fā)展歷程中，形成了獨特的學科特色和優(yōu)勢領域，在植物的多樣性與進化、植被與環(huán)境變化、光合作用、生長與發(fā)育以及環(huán)境應答和資源發(fā)掘等方面，產出了一批重要的學術和研發(fā)成果，先后榮獲國家自然科學獎一等獎 3 項、二等獎 6 項等?！笆濉逼陂g，植物所將面向植物科學的重大基礎理論問題、我國生態(tài)文明建設和農業(yè)轉型發(fā)展的重大需求，緊緊圍繞植物學科發(fā)展以及國家對生態(tài)文明建設和農業(yè)轉型發(fā)展的戰(zhàn)略需求進行重點布局，大力發(fā)展基礎植物科學、應用研發(fā)、公眾服務支撐體系。植物工廠技術是其中的重要研究方向之一。

福建三安集團旗下的三安光電股份有限公司是目前國內成立最早、規(guī)模最大、品質最好的全色系超高亮度發(fā)光二極管外延及芯片產業(yè)化生產基地之一，是國家發(fā)改委批準的“國家高技術產業(yè)化示范工程”企業(yè)，科技部認定的“半導體照明工程龍頭企業(yè)”。企業(yè)利用自主知識產權已經掌握植物生長照明技術，研發(fā)出可用于蔬菜、水果、花卉、藥材等作物生長的 LED 專用芯片。旗下全資子公司在工業(yè)自動化、數控精密制造、特種光源生產等領域具備成熟的產業(yè)配套，國際化的經營管理團隊，為公司進入新的領域提供強大的支持。

植物所與三安集團經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業(yè)科學技術以及LED光譜技術領域多年積累的特長，實現優(yōu)勢互補，共同推動中國植物工廠產業(yè)化發(fā)展。植物所在充分論證的基礎上，向中科院院部匯報了與三安集團共同推進植物工廠技術研發(fā)和產業(yè)化的合作意向以及具體措施，得到了院里的高度認可和白春禮院長的批示，2014 年 10 月底雙方正式簽署了共建植物工廠的合作協(xié)議，張亞平副院長見證了簽字儀式。

2 創(chuàng)新驅動，快速發(fā)展

2015 年 1月6日，植物所第 120 次所務會議決定，成立“植物工廠研發(fā)中心”及技術指導委員會，由匡廷云院士、方精云院士擔任技術指導委員會主任。植物所優(yōu)選了4名博士長期派駐三安集團開展技術研發(fā)并提供技術支撐。經過近一年的創(chuàng)新研發(fā)和科技攻關，植物所派駐人員與三安集團科技人員一起在植物光配方及植物照明產品、植物營養(yǎng)液配方及循環(huán)利用技術、植物品種篩選和栽培方式等領域取得了突破性進展。2015 年 12 月，植物所與福建三安集團共同發(fā)起成立了“福建省中科生物股份有限公司”（簡稱“中科生物”），是集科研、生產、示范、孵化等多功能于一體的新興光生物產業(yè)項目。該項目注冊資金 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業(yè)化基地三大核心項目，植物所以知識產權形式出資占比10%。2016 年1月，時任中科院副院長詹文龍院士視察了中科生物總部和產業(yè)化基地并與福建省常務副省長張志南以及植物所、三安集團等相關人員舉行了座談會。之后，植物工廠項目被列入院“十三五”重點培育方向，同時還得了院科發(fā)局 STS（中國科學院科技服務網絡計劃）項目支持。與此同時，植物工廠項目也列入了福建省重點支持項目之一。

為了促進科研與實體產業(yè)更加緊密的結合，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任院長，十余名國內外知名科學家擔任科研顧問。研究院設立以植物照明、生物制藥、裝備研究、資源開發(fā)、檢測檢驗為目標的研究方向，有機結合光生物學、園藝學、營養(yǎng)學、植物學、植物化學等學科，充分發(fā)揮植物所植物生物學與三安光電 LED 核心技術的優(yōu)勢；面向我國植物資源開發(fā)、食品質量安全與植物工廠產業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略需求，建設植物工廠創(chuàng)新技術研發(fā)平臺，建立植物工廠產業(yè)化技術體系，推動植物照明系列產品、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)新藥物的產業(yè)化發(fā)展。利用企業(yè)自身在技術、資金、人才方面的優(yōu)勢，率先在國內主要特大型城市建設規(guī)模以上示范基地，為消費者提供綠色無污染、高品質的蔬菜、瓜果和保健食品，并在國外熱點地區(qū)建立示范基地，推廣具有我國自主知識產權的系統(tǒng)裝備和相關技術。

3 科技支撐，初見成效

“中科生物”成立以來，在一年的時間里取得了良好的進展：獲得了 200 畝植物工廠研究院用地和 300 畝產業(yè)化用地；在福建安溪縣湖頭鎮(zhèn)的首個產業(yè)化基地進行了高附加值的蔬菜、瓜果、中草藥的生產，同時開展針對創(chuàng)新藥的原料生產加工。在院領導的關懷和植物所的科技支撐下，在不到半年的時間里，首個蔬菜植物工廠進入試投產，2016 年 8 月植物工廠生產的首批產品（蔬菜）進入市場。目前，高品質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，得到了消費者的高度好評。

植物工廠產業(yè)在我國雖剛剛起步，但必將拓展出一個新興產業(yè)集群，形成具有自主知識產權的上下游產業(yè)鏈，帶來顯著的社會、經濟、生態(tài)、示范和科普效益，為人類健康產業(yè)、農業(yè)工業(yè)化、生物醫(yī)藥創(chuàng)新作出全新的貢獻。植物所將進一步加強植物工廠產業(yè)化技術研發(fā)，面向國民經濟主戰(zhàn)場，為企業(yè)的發(fā)展保駕護航。

（相關圖片請見封二）

*修改稿收到日期：2017年2月11日