[圖文]50年後的農場可能是城市中的摩天大樓 | 陽光歷史

 

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[圖文]50年後的農場可能是城市中的摩天大樓

2015年09月28日 科學探秘-長篇 暫無評論 閱讀 226 次





50年後這個世界就沒有農民了,「農民」都進城,在寫字樓上班,種糧食、菜,養各種各樣的肉。從城市走出來,再也沒有所謂的郊區和農村,過去種田的地方全改種樹。高科技造就農業工廠化,一派和諧景象。


寬敞的大樓裡悄無聲息,不過如果你側耳傾聽,也許能聽見上億個細胞分裂的聲音。外面是濃黑的夜,這裡卻燈火通明。LED燈光下一排排成熟的水稻垂下飽滿的穗子。這個寬敞的大廳,柱子都由掛著艷麗果實的西紅柿和辣椒裝飾。樓上,大塊牛排和雞胸脯肉在自動生產線上被包裝成全無血污的半成品送往冷庫,第二天清晨的早市上,它們就是肉類櫃檯上最受主婦們青睞的人氣商品。整棟大樓沒有人,地下室的總控室裡,一台超級計算機不知疲倦地打理著夜間的一切事務,各類儀表盤上的數字不住跳動——這是2058年的一個深夜。地點是北京市內的某座農業摩天樓。


明天的早餐在哪裡


農業摩天樓的概念最初是由美國哥倫比亞大學的環境學家迪克森·戴斯珀米爾提出的。按照他的理論,投資2億美元建造一座30層樓高的摩天大樓,在裡面種植果蔬並飼養牲畜,將產出足夠5萬人食用的食物。而巴黎SOA建築師工作室、美國西雅圖建築公司和米圖恩公司已經分別設計出心目中理想的農業大廈三維透視圖。美國的建築師們提出在西雅圖市區劃出一塊城市農業中心,建造小規模垂直農場,並據此贏得了2007年美國綠色建築委員會卡斯卡底地區的逼真建築挑戰設計獎。


如果農業摩天樓登陸人口大國中國,比如,在北京搞一下。未來的城市規劃師們可以選擇人口稠密的主城區,規劃出一兩塊地方來修建這樣的農業大廈,不僅提供居民們最新鮮的蔬菜瓜果又可成為城市裡的垃圾污水處理站,而在土地資源相對豐富的郊區集中較為大面積的土地當作農業工廠區。如果這個方案可行,那麼在今天的朝陽區,高樓林立的建國門商圈附近,我們或許將看到一座超級農業大廈。這裡交通方便,人口流量大,如果將農業大廈修建在這裡,可以方便上下班的人們順道購買新鮮蔬菜,同時可以集中處理周圍大片的商用民用樓生活污水,並向它們輸送潔淨的用水和照明電。


科技撐起農業摩天樓


我們可以設想,這座53層(地下3層)的摩天樓佔地2萬平方米(約相當於一座標準體育場),建築面積10萬平方米。地下2、3層為停車場,地下1層為安裝超級計算機的總控制室、配電室,主樓50層為全封閉電腦控制的農場生產區域;北側的裙樓是大型生鮮超市和城市農場主題公園和風味餐廳。在作為農業生產區域的圓柱形主樓,全透明的外部材料可以讓日間的采光更充分。在種植區,整個樓層劃分為幾塊農田一樣的操作區。高度自動化、生態化、無污染和高效節能是這裡的關鍵詞。農業大廈各個生產區域的溫度、濕度、氣壓和光照情況等在總控室都一目瞭然,並儲存有每一株編號作物從發芽到出廠成為農產品銷售的詳細檔案。在掌握了作物生長偏好性之後,電腦控制的LED燈可以為不同的農作物提供各種特殊波段的光照,保證作物的葉綠體們開足了馬力高速運轉。對於在「生長車間」的作物,全部採用有機生態型無土栽培,將作物固定在取代土壤的添加了固態肥的基質上,只需清水滴灌。電子眼監控作物體內水分、糖類以及氮磷鉀的含量,並決定採摘時間。如果這個車間生產富含某種微量元素的健康農產品如富鉻玉米,電腦便會供給玉米苗準確調配的添加三價鉻的營養液,並且隨時監控植株中鉻元素的含量,保證出廠時的每一根玉米棒子是有益健康的而非重金屬污染的。




從內到外的綠色概念


農業摩天樓上萬盞LED燈明滅之中,能耗問題是怎樣解決的?農業大廈除了在外部和樓頂安裝太陽能收集版和高效風能渦輪發電組外,內部專門設有負責水資源循環處理和垃圾處理的樓層,將垃圾、污水通過活性污泥等全生態的手段轉化為大樓種植需要的肥料、潔淨水和可燃燒的含碳原料。在生產區域,全面推行立體農業概念,使得各物種之間互惠共生。可能你還沒聽說過水產養殖(aquaculture)和水耕種(hydroponics)結合,產生的全新水產與植物循環共生體系(aquaponics)。網上號稱「真正永不換水的魚缸」的「生態魚缸」就是它的一種初步嘗試。以色列的OrganiTech公司一直在開發自動化農業系統。日前,他們提出了一種「傳送帶」式的概念系統——在流速緩慢而固定的大槽中飼養魚蝦,水面上漂浮著種植萵筍等植物的載體。大槽中魚蝦的排泄物沉積在底部的沙礫床上轉變為肥料,這些富營養化的水被泵出噴灑給水面漂浮的萵筍——萵筍與魚,可以兼得。


可能寄生蟲、糞便毛髮和繁殖等問題都讓飼養牲畜比不挪窩的植物要讓人傷腦筋一些。而據計算,飼養一頭牛所消耗的能量,其中只有3%轉化成了食用蛋白質。在農業大廈裡,生物工程技術可避免這樣的浪費和麻煩。干細胞誘導分化機制和促生長因子的作用原理弄清之後,牛排、雞胸脯和一塊一塊的五花肉就可以躺在恆溫箱中擺放整齊的培養基裡,三天之後可被檢驗「收割」,統一送往包裝生產線變成新鮮的食材。這聽起來是不是有點太「80年代」?但在生長因子和誘導分化因子的嚴格調控下,干細胞分化生長的速度能夠非常可觀。最後,為了提升口感,貼上電極的肌肉會在電脈衝「鍛煉」程序指引下做收縮運動。這樣,在農業摩天樓的主題風味餐廳裡,有嚼勁的T骨牛排仍然是菜單上的一道大菜。


伊甸園的明天與明天的伊甸園


當然,農業大廈中人工控制下的生態系統是永遠都無法與自然相提並論的。為了控制病蟲害和致病細菌,生產區域必須是全封閉的,倘若殺菌消毒工作不徹底或密閉系統出現紕漏,生態系統就有可能因為帶入的一隻小蟲或幾個真菌孢子毀於一旦。由於全程電腦監控和機械手操作,大樓內的工作人員比較清閒。但大樓的安保工作至關重要,如果總控主機被恐怖分子侵入控制,後果不堪設想。另外,生物工程帶給人們的永遠是站在懸崖旁邊的絕世美景。有生命就有變異,不管是農作物還是肉類生產車間的細胞基因變異失控,大廈都有可能裡種出「吃人的怪物」。所以這棟摩天樓實際上就是一座玻璃城堡,必須由人們小心翼翼地謹慎行事,遠不像看起來那麼皮實。


但是我們要知道,按照目前人口的增長速度,到2025年,全球人口將從現在的66億增加到80億。農業肩負如此重任,當傳統的土地已經難以挖掘更多潛力時,科學家們相信垂直農場式的農業摩天樓是一個參考方向。理想的農業摩天樓現在還有許多技術瓶頸有待解決,但它將引發人們更進一步的種種猜想,關於解放農田、退耕還林、污染治理、乃至於它對全世界範圍內的城市化進程的影響。畢竟,人類改造自然是為了更好地與自然共存。


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