長久以來，農業科技一直試圖解決一個問題：如何在未來人口不斷增長的情況下，以有限的資源提供充足的農產品？
最佳答案也許已經有了：垂直農場。
在國外，資本洶湧而入，垂直農場成為世界級農業風口。在中國，我們剛剛起步。
什麼是垂直農場？
“垂直農場”（Vertical Farming) 的名字來源為：在室內高大的機架上，逐層種植植物。空間內部有氣候調控裝置，確保農作物可以最快速度生長並實現產量最大化。
垂直農場的一大主要優勢在於節約用水。例如：北美最大的室內垂直農場Farmed Here 所用水量僅為傳統耕作灌溉量的 1/3。因為農場處於封閉狀態，LED 燈光可以確保足夠的全年“日曬”，遠離蟲子、病害、農藥、氣候等影響，所以無需施用農藥。
傳統農產品往往要經過數千公里的長途運輸才送到消費者手中，而“垂直農場”在城市就地生產，配送距離最多幾公里，節約能耗、運輸時間和成本的同時，讓消費者及時享用更新鮮更健康的農產品。
“垂直農業”這個專業術語最早由20世紀初由美國地質學家吉爾伯特·埃利斯·貝利提出。2007年，美國哥倫比亞大學教授迪克森·德波爾提出了“垂直農場”的概念。
從外形上看垂直農場和一般的辦公大樓沒有任何區別，高度大都在30到40層樓之間，每層都可以栽種各種各樣的農作物，根據不同農作物的生長特點進行科學的分層種植。
我們常說的農場的核心定位還是在鄉村，然而垂直農場卻是以城市為核心的農場開發模式，即，在高樓大廈間種田種菜，實現城市資源的可持續利用。
目前美國、法國、英國、瑞典、日本等多個國家都已經陸續設計並運行了自己的垂直農場，我國也在躍躍欲試。
垂直農場或將餵養全球97億人
據聯合國糧食及農業組織預測，2050年世界總人口將會達到97億。經測算，想要養活這麼多人口，全球糧食產量必須提高70%。
與此同時，隨著城市化進程的不斷加快，城市人口也越來越多——2050年全球城市人口將會再增加25億，世界三分之二的人將生活在城市中。
城市人口的增加，蔬菜和食物的供應量和安全等矛盾都相應產生。
面對激增的城市人口和越來越緊缺的土地，糧食蔬菜成為了全球各大城市後城市化時代需要面對的問題。
因此，要解決如此龐大人口的吃飯問題，我們或許需要一種新的食物生產模式——在摩天大樓裡種植糧食蔬菜的垂直農場。
當種植的蔬菜不再受制於天氣的幹或澇，不再需要擔心土壤的汙染和蟲害的肆虐時，食物的命運，就能被人類掌握在手裡了。
三大痛點，垂直農場都能解決
解決痛點一、畝產效益。
傳統種植業畝產效益基本上固定，有些還是低於預期，或者說產量的不可控性。
垂直農場可以利用單體面積和多空間來設計。同一面積下，可以使用雙層或者多層進行生產和種植。
因此，有很多國外的農場紛紛表示，畝產高於傳統的百倍之多。
解決痛點二、蔬菜安全性。
現如今，環境汙染、極端天氣和人口過多等問題日趨嚴重，室外種植受到了嚴重威脅。
安全的農產品成為消費主流趨勢。垂直農場通過室內和無土栽培的方式提高了蔬菜的安全性。
解決痛點三、持續產出。
垂直農場沒有季節性，全年可以收成。傳統的種植業一年只有一二次，然而垂直農業幾乎每個月都可以產出。
這也解決因季節性導致收成不高的窘況，實現持續產出。垂直農場的種植者再砍掉中間包裝、分銷、批發商三個環節，利潤可能是最終售價的45%-65%。
世界級風口垂直農場席捲全球
自從垂直農業的概念提出來以後，世界各國眾多“因地制宜”的垂直農場逐步建成。有報告預計到 2022 年，僅垂直農業這一個類別的公司，市值預計將超過60億美元。
荷蘭：Staay
2017年2月，荷蘭Dronten鎮開放了歐洲第一家垂直農場。Staay食品集團建造一個九層樓的建築，並將在這裡培養各種萵苣。
該農場900平方米的室內植物工廠將擁有3,000平方米種植面積，用於生產無農藥生菜。隨著對生菜農藥殘留水平更嚴格的法規即將出臺，零售商將必須提供高品質、無農藥的生菜。
荷蘭領先的鮮果蔬菜公司Staay食品集團應用LED植物照明，種植高品質、無農藥的新鮮生菜，供應歐洲最大的連鎖超市之一。
英國：斯肯索普垂直農場
斯肯索普的垂直農場是由一架食品公司建造的，旨在每年能夠生產500噸植物，包括韭菜，香菜，羅勒等蔬菜，以滿足人類日益增長的需求。
垂直農場包括兩個相同的種植房間，總種植面積為228平方米，採用全方位的氣候控制和循環水栽培系統。斯肯索普農場使用的LED燈，相當於38座埃菲爾鐵塔。粉色光芒照亮了5120平方米的工廠，相當於26個網球場的面積。
在這裡沒有農田，沒有聯合收割機，沒有拖拉機，在農場只有幾個工作人員，他們並不像是農民，他們只是監測數據，這裡就是世界最先進的商業垂直農場！
美國：Aero Farms農場
位於美國新澤西州紐瓦克市的世界最大垂直農場Aero Farms，這座佔地面積6500平方米的廠房距離紐約曼哈頓約一個小時車程。
每年，Aero Farms將可以收穫20次，同時產出約200萬磅（約合91萬公斤）的蔬菜。而比如遵循傳統土地耕種的紐約州室外農場，哪怕是在好年份，每年也僅能收穫3次萵苣。Aero Farms相比傳統的土壤種植蔬菜，能節省95%的水和50%的肥料。
迪拜：Crop One Holdings農場
迪拜即將建成世界上最大的垂直農場，竣工後將佔地18.11畝，產量卻相當於5463.2畝的農田。在全面生產下，該設備每天能2700公斤高質量、無除草劑和無農藥的綠葉蔬菜，而且用水量更比室外種植減少99％。
該農場與消費區毗鄰的地理位置還確保新鮮農產品可以在收穫後的幾個小時內快速送達客戶手中，保證了蔬菜的新鮮度和營養價值。
該垂直農場由阿聯酋航空餐飲公司（EKFC）和總部位於美國的垂直農場運營公司Crop One Holdings共同投資4000萬美元建設，預計將於2018年11月動工，將打破之前美國新澤西州Aero Farms的世界記錄。
比利時：蜻蜓農場
蜻蜓垂直農場是在2009年由比利時一位傑出的建築師文森特·卡勒鮑特設計的。農場共有132層，兩邊的“觸角”達700m以上，農場最高建築達600多米。
該農場的動力來源完全由風能和太陽能提供，冬天的時候，兩扇“翅膀”間的熱空氣可以為農作物提供保暖；夏天的時候，農場通過自然通風和植物的蒸騰作用來調節建築物內的溫度，使農場內達到冬暖夏涼的效果。
除此之外，農場內還設有住宅區、辦公室等供居民休閒娛樂，人們可以在工作之餘，種些自己喜歡的植物，體驗多元化的生活。
新加坡：熱帶地區生態設計大廈
新加坡國土面積只有710平方公里，耕地面積僅為250英畝（約合1500畝）。以傳統農業的方式基本不可能滿足日益增長的人口。新加坡有超過90%的食品依靠進口，這對國家安全與穩定來說是個很大的問題。
人口密集、地價高昂，唯一能增加單位面積產量的方式只能是垂直農場。
新加坡，最典型的垂直農場莫過於新加坡熱帶地區生態設計大廈。這棟外表被綠色植物覆蓋的生態大廈共有26個樓層，外面一半以上的面積被當地品種的植物覆蓋。
為了充分吸收太陽能，建築物表面覆蓋有855㎡的太陽能電池板，這些太陽能電池板每天產生的電量能夠滿足大廈至少40%的用電需求。為了達到節能環保的目的，生態設計大廈的建材均選用回收材料或者可回收材料。不僅如此，大廈還運用多種環保技術，如雨水收集回收處理系統、中水系統等，有效解決大廈一半以上的用水需求。
日本：Spread垂直農場
Spread是日本目前最大的垂直農場，目前只能產出四種不同的萵苣，但隨著種植技術的改良，未來將可全年生產各種類型的綠葉蔬菜。
公司計劃在2016年年底前建立一座全自動化垂直農場，佔地有3,500平方公尺，並預計於2017年秋季迎來第一次收成，此後每天的萵苣產量將可增加到3萬顆左右。
另外，Spread也開發出蔬菜工廠專用的低成本LED光照系統。這些LED燈的耗電低、效率高，可節省約30%的電力開銷。水耕（hydroponic）與氣霧耕（aeroponic）技術能夠將水資源的損失減少到最小。全新的回收、過濾、消毒系統，還可以將98%的廢水回收再利用。
5—10年後，垂直農場在中國會更有市場
垂直農業所面臨的三個最大問題是作物單一性，高昂的建設成本，以及高能耗帶來的汙染。
首先，並不是所有的植物都適合垂直種植。
目前適合的種類僅限於蔬菜、草藥、水果和可食用的鮮花等。因為主要糧食作物的種植方法還沒有被找到，垂直農業目前可能只是對傳統農業的有效補充，而不是替代。
其次，垂直農業的成本和能耗始終居高不下。
據統計，垂直農業的成本非常高，一棟高質量的垂直農場可能需要數十億美元。而且目前垂直農場的能源消耗很大，美國堪薩斯州土地研究所的研究人員認為，如果想利用垂直農業取代美國目前全年的小麥生產，僅照明需要的電量就是美國所有電站一年發電量的8倍。
第三，因為LED輔助型垂直農場要求LED照明系統24小時對作物進行照射，很多人也在擔心垂直農業到底會消耗多少能源？
目前研究表明，大規模垂直農場由於消耗電能所間接產生的碳足跡（carbon footprint），是傳統農業的10倍。
任何技術走向商業化，再邁向規模化，都有太多的問題需要一步步去解決，而並非一蹴而就。除了技術難題，調查發現2016-2017年之間美國、日本有一大批垂直農場倒閉，原因諸多，但最終離不開“無法盈利”的窘況。
根據中國城市化的進程預測，或許5—10年後垂直農場在中國會更有市場。
