随着世界人口、资源、环境问题的日 益突出，人工光植物工厂以其传统农业 无法比拟的优势，如生产不受或很少受 外界气候的影响，实现了多层立体栽培， 大幅提高了植物产量、质量和投入资源 （如电能、水、CO2等）的利用效率，改善了 工作环境等，被国际上公认为设施农业 的最高级发展阶段。鉴于此，2009 年以 来，一些国家特别是日本、中国等国的大 学和研究机构纷纷投入巨资进行植物工 厂技术研发工作。但由于植物工厂尤其 是以电能消耗为主的人工光植物工厂， 建设成本和运行成本较高，影响了现阶 段植物工厂技术的进一步推广应用。

植物工厂方面的书籍虽多，但在研 究、开发和使用人工光植物工厂时所必 需的学术性基础知识，特别是论述关于 如何有效地利用投入资源和植物生理生 态特性基础等方面的相关书籍较少。在 这种背景下，2012 年3 月，日本千叶大学 前校长古在丰树教授编著了《人工光植 物工厂》一书，作为2009 年11 月底出版 的《太阳光植物工厂》的姊妹著作，该书 系统阐述了人工光植物工厂对解决21 世 纪全球性课题——环境、粮食及资源问 题可做出的积极贡献。详细介绍了与人 工光植物工厂相关的学术性基础知识、 相关用语与定义，内容涵盖了光源、照 明、空调、测量、控制、植物生理生态、营 养液栽培与加工处理等方面。并对日 本、中国、韩国等一些国家近年人工光植 物工厂的研发情况作了系统介绍。

该书共由11 章构成。第1 章，首先 提出了当今世界面临的全球性问题，即 环境、粮食和资源问题。在描述植物的 基本特性与可持续性植物生产系统要点 的基础上分析了高效植物生产在解决上 述问题中的作用。最后，阐述了投入资 源与节能、环保的关系和植物工厂的应 用对解决上述3 方面问题的贡献。第2 章，概述了开放型、半密闭型和密闭型3 种植物生产系统，并分别描述了其特点 和适合种植的植物。第3 章，系统介绍了 密闭型植物生产系统的概念、构成与特 点，说明此系统可在短时间内栽培出高 品质的植物，并可进行全年计划性生 产。第4 章，以植物生长时的生理状况与 环境调节为基础介绍了植物的速度变 数，综合环境控制、投入资源的利用效率 与热泵等与植物工厂环境控制相关的概 念与应用。第5 章，主要阐述了人工光植 物工厂的基本概念与特点、发展的社会 背景、与太阳光植物工厂的区别，并介绍 了其在中国和韩国等地的研发情况。第 6 章，主要介绍了日本人工光植物工厂研 究开发现状及研究课题。第7 章，首先介 绍了光的基本性质及其单位。接着阐述 了人工光源的种类、特性及其发光效 率。最后详细介绍了植物工厂最常用的 2 种人工光源荧光灯和LED。第8 章，结 合人工光植物工厂光和电能利用效率的 定义，分析了其影响因素并给出了提高 光和电能利用效率的调控策略。第9 章， 主要介绍了植物的基本生理作用，包括 光合、呼吸、蒸腾、水与营养元素的吸收 等，并分析了植物种类和人工光植物工 厂内环境因子对其生理作用的影响。第 11 章，概述了人工光植物工厂中环境控 制的基础要素，包括空气组成成分、二氧 化碳、湿空气的各种性质和利用方法以 及热泵的原理、营养液管理，物质/能量的 收支与环境传感器。第11 章，对药用植 物资源枯竭的现状与设施栽培的必要性 进行了说明。

人工光植物工厂是能从根本上改变 传统农业靠天吃饭缺点的革命性植物生 产系统。在人工光植物工厂中，外界气 候对植物生长的影响几乎为零，能够通 过植物工厂内的环境调节对植物进行有 科学依据的生长控制。因此，人工光植 物工厂又被称为“无处不在，无所不能” 的植物生产系统。人工光植物工厂的设 计类型可以不拘一格，如根据大小可以 设计成微型、小型、超大型等，根据所要使 用的地点可以设计成家庭型、街区型、车 站型、便利型、超市型等。另外，人工光植 物工厂用途广泛，不但可以用于植物生 产，还可以运用到学习、教育、医疗、休闲、 兴趣、社会网络以及科研开发等方面。因 此，许多领域的人都认为人工光植物工厂 在今后将成为一种全新的生活形态，新的 产业，甚至成为一种新的文化，并逐渐融 入我们生活的方方面面。

古在丰树编著。Ohmsha出版社，2012 年3月第1版，定价：2800日元。

日本人工光植物工厂的研究始于20 世纪70 年代中期，到2009 年日本政府农 林水产省和经济产业省加大了对植物工 厂研究的支持力度，以将近150 亿日元 （约合10.6 亿人民）资金分别资助包括日 本千叶大学在内的10 所科研机构进行植 物工厂关键技术研究。近年，在日本，人 工光植物工厂的数量增加较快，已从 2009 年的34 处增加到2013 年的150 处，并且截止到2013 年底已有20%的人 工光植物工厂开始盈利。而中国人工光 植物工厂起步较晚，国内第1 个人工光植 物工厂由中国农业科学院建于2006 年。国内第1 例商业化人工光植物工厂 在吉林长春建于2009 年9 月。近年来， 虽然人工光植物工厂数量在国内增加较 快，由于前期投资和运行费用较高，运营 者对人工光植物工厂高效运营机制不了 解，人工光植物工厂在中国的商业化进 程较慢。因此，国内植物工厂运营者及 学者应及时学习和汲取其他国家（尤其 是日本）的研究成果和先进技术，并灵活 应用到自己的运营模式中。

该书作者古在丰树先生现任千叶大 学名誉教授，是日本NPO(No Profit Organization)植物工厂研究会理事长，在国 际设施园艺领域非常活跃且很有成就， 被中国多所大学，如中国农业大学、浙江 大学等聘任为客座教授，还曾多次被国 际设施园艺大会（如IHC）邀请为Keynote Speaker。他喜欢独辟蹊径，独立思 考，不断发现问题和提出问题。该书是古 在先生多年从事人工光植物工厂研究工 作的结晶，内容丰富、详实，条理清晰、图文 并茂，并且已被中国大陆（简体中文版）和 台湾地区（繁体中文版）学者相继翻译，目 前该书的英文版正在翻译中。根据书中 所述来设计和运营人工光植物工厂，可大 幅节省资源，减少运行成本。