垂直农业和植物工厂技术是世界农业前沿科技一直探索的关键领域。随着农业新质生产力不断发展，我国在光源控制、智能化管控、立体栽培等技术环节不断突破，已经成为全球植物工厂发展的中心之一。今天我们要认识的大国工匠，就是我国垂直无人植物工厂奠基人杨其长。

这几天，在中国农业科学院都市农业研究所的垂直植物工厂内，自动化系统在种植新一茬生菜幼苗。高达10米的钢架结构，20层的栽培层，机器人驮着移栽盘在其中来回穿行。上一茬栽种的生菜沐浴在粉红色的灯光下，杨其长仔细查看着生菜的形态、叶片的色泽、根系的延展态势，研究光照、温度等要素对它们的影响。

正是在杨其长主导下，我国建起了这座世界上最高的垂直植物工厂，仅仅3分地大小，年产蔬菜却能达到30亩大田的产量，相当于翻了100倍。

中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长：有了这套系统，我们再也不受阳光、土壤和病虫害的影响，全年都可以生产。像大田环境下生产生菜，一年就两到三茬，但是我们这套系统一年生产十茬以上。

杨其长出生在安徽农村，小时候干农活的辛苦场景是他最深刻的记忆，也让他坚定地选择了人生的方向。

杨其长大学本科选择了农业机械化专业，博士读的是生物环境工程专业，从设计农业生产的机械化设备，到温室大棚、水耕栽培，再到植物工厂，杨其长走了三十多年。

中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长：确实是一种情怀，我就是与农业和农民有着割舍不断情感的一个“土”博士。就是想用现代科技的手段、现代装备的技术来改变我们传统农业的一种状态，让农业成为更有奔头的产业，让农民成为有吸引力的职业。

曾经，国际上的室内种植采用的是高压钠灯、荧光灯，这些光源发热量大，耗能高，而光谱中的有效成分低，不完全适合于作物生长。杨其长苦思冥想，一直在寻找那束理想的光。2005年，在荷兰访学期间，他偶然看到其他学者利用LED灯做光合试验研究，萌生了一个大胆的想法。

中国农业科学院都市农业研究所首席科学家 杨其长：因为LED是冷光源，发热量很小，同时它又是单色光。这个单色光可以任意组合，比如说红光和蓝光，我们植物最需要的一些光谱成分，组合以后非常适合于植物的光合作用。

当时国内还没有能发出植物所需的红、蓝光谱的LED灯。杨其长找到院领导，争取了10万元科研经费，自己造LED光源。

中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长：拿到这笔经费还是很有压力的，因为当时在北京一套房子也就20多万，立下了军令状，没有退路，就必须要保证研发成功。

杨其长带领团队四处查数据、找企业，最终组配出仅能供1平方米使用的LED光源板。正是这小小的1平方米，开启了我国植物工厂的创新之路。

杨其长不仅要求作物在植物工厂内长得好，还要能耗低，经济效益高。他对上万颗生菜进行观测，一遍遍调配红蓝光比例，同时调整光照强度和照射时间，苦苦地寻找着三者结合的最优解。

两年多后，杨其长终于找到了生菜的光比配方。红蓝光比例为7：3，光照强度从小苗到成熟期逐渐增大，光照时间12小时左右，这样长出的生菜品质最好，能耗也最低。

中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长：要找到这个作物的理想光谱组合，就像医生开药一样，也得要有个方子。像番茄这种果菜类作物，多一点红光，有利于它拔节和开花；像水稻、小麦这种粮食作物，如果再增加一点远红（光），有利于提早开花和结实（籽）。

杨其长在全球首个提出“植物光配方”理念。20年间，寒来暑往，一遍遍调试光源，数万次优化数据，记录了上百本笔记，五颜六色的光谱让杨其长单调枯燥的研究充满了光彩。

中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长：与老百姓的餐桌密切相关，关系到咱们每个人的生活。如果我们能有一点突破，让食物供给更丰富，就觉得特别特别有意义。

目前，包含水稻、小麦、玉米、大豆以及各种蔬菜、瓜果等75种作物1280个组合的光配方数据库已经建立起来，不仅为建立植物工厂提供了基础，也广泛应用于很多露天种植产业。在全国的各个火龙果产地，夜间补光已成为提质增产的重要手段。光源密码的破解，为我国植物工厂技术取得国际话语权提供了强有力支撑。

中国农业科学院都市农业研究所研究员王森：（技术）已经出口到英国、日本、新加坡等十几个国家了，打心里感到非常自豪，而且很有成就感。

如今，杨其长带领团队又加快了多层立体栽培、营养与微环境调控、作物育种加速等技术研发的步伐。在新疆和田的万亩设施农业示范基地，一项在沙漠中种植水稻、蔬菜等农作物的全新探索正在进行。

中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长：我们就是想积累植物工厂的技术在戈壁沙漠地区的应用经验，未来让更多的空间成为耕地、成为沃土，让中国人的饭碗牢牢抓在我们自己的手中。