国际欧亚科学院院士、中国农业科学院都市农业研究所党委书记杨其长
封面新闻记者刘秋凤 摄影雷远东 实习生肖枭
阳春三月，在新疆和田的戈壁上，一批绿油油的水稻正在茂盛生长。
“60多天后就能收割。”作为农业科学家，国际欧亚科学院院士、中国农业科学院都市农业研究所党委书记杨其长告诉记者，这批生命力顽强的“加速版”水稻培育技术来自成都。在位于成都的实验室里，还有一大批“疯长”的水稻。
一株株“疯长”水稻的背后，是科学家对“光、温、水、气、肥”五大元素 “配方”的精准调控。
粮食安全是国家稳定发展的“压舱石”。政府工作报告提出，稳定粮食生产和推进乡村振兴。实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动。
3月2日，杨其长接受了封面新闻记者专访。他告诉记者，他有两个愿望：一是在戈壁上种植万亩水稻；二是在城市里建造“无人垂直植物工厂”。他认为，在未来5年，大家能看到农业工程技术将极大改变中国农业的面貌。
60天的“疯长”
让水稻在“最舒服”的状态下生长
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成都实验室的“加速版”水稻
60天的生长周期，这是以往难以想象的速度。
在杨其长的带领下，记者来到他在成都的实验室里，密密麻麻的水稻生长在4层架子上。水稻“头顶”有光源，根浸润在营养液中，空调设置在一定的温度，空气湿度也进行了精确设定。
从一颗水稻种子到整片水稻的收获，即“从种子到种子”，这是一个全生育周期。正常情况下，在户外种植的水稻全生育周期一般为120天到160天。在“植物工厂水稻育种加速器”中的水稻，这个过程仅需要60天。
实验室水稻实现了生育周期减半
“在户外大田中的水稻，我们无法控制它的环境因素。而在实验室里，我们可以调节光、温、水、气、肥，让水稻生长在它最舒适的状态下。”杨其长说，所谓“疯”长的原因很简单，就是对光、温、水、气、肥等要素进行不断地排列组合，找到其最佳生长配方。
难点也在于此。这种排列组合具有上亿种可能性。
“植物工厂的技术经过了20年的积累，但是真正用于加速育种方面才几年的时间。”杨其长说，目前这种加速育种技术已经覆盖200多个水稻品种。此外，他还将这项技术运用到小麦、玉米、大豆、棉花、油菜等一些粮油作物的快速育种研究，实现了大豆47天、小麦55到60天、玉米70天左右完成一个全生育周期，基本上实现了所有的研究作物的生育周期减半。
目前，他们已经为此申请并获得了中美两国的发明专利。
“16倍”产量
垂直工厂让耕地面积“向上生长”
杨其长算了一笔账，目前在水稻加速器条件下的亩产可达1300斤，一年至少可以收割4茬，再加上垂直空间有4层。也就是说，相比在户外大田里种植，亩产可以提升16倍。
16倍，这是一个了不起的成果。然而，在杨其长的蓝图里，16倍仅仅是一个开始。
要“确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中”，中国必须牢牢守住18亿亩耕地红线。如果，耕地能从地平线“拔地而起”，向上的空间拓展面积，这是一种前沿又大胆的想象。
关于垂直植物工厂的研究，正在向这份想象迈进。
“我们实现了农业由传统的平地向垂直空间拓展的技术突破，现在栽培层可以达到20层以上，完全采用LED人工光源和营养液栽培，同时有16个机器人代替人去操作，实现无人化的整体运行和管理。”杨其长估算，如果这栋植物工厂大楼有60层高的话，其一年生产的蔬菜大概有2.2万吨，能够满足大约8万人到10万人全年的蔬菜供应。
据悉，垂直无人植物工厂的单位土地利用效率可比露地生产提高200倍以上，大幅度提高了粮食产能，同时也能解决农业劳动力短缺等问题。
向新疆拓展
让沙漠与戈壁成为水稻“良田”
王森博士已经将水稻种植在戈壁上
“去年，我们做了两次实验，收割了两次，基本上解决了‘种活’的问题。”王森是中国农业科学院都市农业研究所作物育种加速器联合实验室副主任，常年往返于成都与新疆两地。他告诉记者，在经历2年技术攻关后，他们运用主动蓄放热技术、无土栽培技术、固体基质培育技术等，在沙漠区域用日光温室把水稻种植出来了。
从最初只敢种100个平方米，到现在种一亩地，王森心里越来越有底。这次，他在一亩地上种植了3层水稻，预估计三层的亩产量约600公斤。“下一步我们将继续攻克产量问题。”
杨其长也非常关心新疆的水稻种植情况。在接受完记者采访的第二天，他马上要去新疆出差。这几年，他频繁往返于成都和新疆。成都是他的研发基地，新疆是他技术输出的重点区域。
戈壁上的水稻种植实验
“未来农业往新疆发展是一个必然的趋势。”他以棉花为例，全国的棉花产区90%在新疆，从种植到收获，基本上全部实现机械化。收获时只需喷洒脱叶剂，叶子落完以后就只剩下棉花，然后用采棉机器快速采收。
他认为，南疆地广人稀，可拓展空间很大。同时，南疆地处北纬37度区域，光热资源是最大的优势。不论是有着“中国蔬菜之乡”美誉的山东寿光，还是有着“欧洲蔬菜之都”称号的西班牙阿尔梅里亚，它们都处在北纬37度，未来在南疆拓展设施农业的潜力巨大。但南疆发展设施农业的劣势仍存在水资源不足和运输的物流成本问题，亟待通过技术与政策等措施来解决。
“用沙子作为土壤，在沙漠中搭建温室大棚，让戈壁变成良田……”杨其长团队已经在新疆进行了几万亩温室大棚蔬菜的示范推广，技术已经非常成熟。目前他们正在将大棚作物拓展到水稻等粮油作物。他此行去新疆就是要把和田的温室再进行优化布局，进行技术完善升级，并扩大技术应用规模。
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