未来农业科技突破点：植物工厂、智慧农业、功能食品
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未来农业发展的5个趋势
未来农业发展的5个趋势随着科技和社会的不断发展，农业也在不断变革和进步。
未来农业将面临许多挑战，但也将迎来许多机遇。
以下是未来农业发展的5个趋势：趋势一：智能农业的兴起随着人工智能、物联网和大数据技术的不断发展，智能农业将成为未来农业发展的重要趋势。
智能农业利用传感器、无人机、机器人等先进技术，实现农田监测、精准施肥、智能灌溉等操作，提高农业生产效率和产量。
智能农业还可以通过数据分析和预测，帮助农民合理安排农作物的种植和销售，提高农业经营的效益。
趋势二：可持续农业的发展随着全球环境问题的日益严重，可持续农业将成为未来农业发展的重要方向。
可持续农业注重生态环境保护和资源利用效率，采用有机农业、生态农业和精准农业等技术，减少农药和化肥的使用，降低农业对环境的负面影响。
同时，可持续农业还鼓励农民采用循环农业模式，如农田水利工程、农畜废弃物处理等，实现农业的可持续发展。
趋势三：农业生态系统的保护和修复农业生态系统的保护和修复是未来农业发展的重要任务之一。
随着城市化进程的加快和农田的不断减少，农业生态系统面临着严峻的挑战。
未来农业需要注重农田的保护和修复，采取合理的耕作方式，保持土壤的肥沃和水源的清洁。
同时，农业生态系统的保护还需要注重生物多样性的维护和生态环境的恢复，保护农田的生态功能和生态平衡。
趋势四：农产品的高质量和安全农产品的高质量和安全是未来农业发展的重要目标。
随着人们对食品安全和营养健康的需求不断增加，农产品的质量和安全问题成为人们关注的焦点。
未来农业需要加强农产品的质量监测和安全管理，推动农产品的追溯体系建设，提高农产品的质量和安全水平。
同时，农业生产过程中的环境污染问题也需要得到重视和解决，确保农产品的环境友好和健康安全。
趋势五：农业的多样化和综合化发展未来农业将呈现多样化和综合化发展的趋势。
随着城市人口的增加和消费水平的提高，人们对农产品的需求也将变得更加多样化。
未来农业需要根据市场需求调整农产品的种植结构，发展适应市场需求的新品种和新农业业态。
智慧农业技术的创新与应用
智慧农业技术的创新与应用智慧农业技术是指运用现代科技手段，通过物联网、大数据、云计算等技术，以提高农业生产效率、减少资源浪费、改善农产品质量和农民生活条件为目标的农业生产模式。
随着科技的不断发展，智慧农业技术在农业领域得到了广泛的应用与创新。
一、传感器技术的应用传感器技术是智慧农业技术的重要组成部分之一。
传感器可以提供具体的农田、植株、环境等信息数据，为农业生产提供科学依据。
例如，通过土壤湿度传感器可以实时监测土壤湿度情况，根据实际需求进行精确灌溉，避免水资源的浪费。
又如空气温度传感器、光照传感器等可以监测气象条件，为农作物的生长提供有利条件。
二、无人机技术的应用无人机技术的发展为智慧农业技术的创新提供了全新的思路与手段。
通过无人机的高空拍摄技术，农业从业者可以获取较大范围内的农田实地信息，及时掌握农田的生长状态，进而采取相应的措施。
此外，无人机还可以进行植保作业，通过对农田进行精准的药物喷洒，提高农作物的防治效果，减少农药的使用量。
三、物联网与大数据技术的应用物联网技术是智慧农业技术中的重要组成部分，通过物联网技术，将传感器、无人机等设备与云计算相互连接，实现农田信息的采集、传输、分析和处理。
大数据技术则可以通过对农田、植株以及气象环境等各个方面的数据进行分析和挖掘，为农民提供决策支持。
例如，根据大数据分析可以预测病虫害的发生情况，提前采取相应的防控措施，避免病虫害对农作物的损害。
四、智慧农业技术的创新案例1. 智能灌溉系统：通过传感器监测土壤湿度，实现精确灌溉，大幅度减少农田的水资源浪费。
2. 无人机植保系统：利用无人机进行农田的药物喷洒，提高植物的防病防虫效果，减少农药的使用量。
3. 农田数据管理系统：通过物联网和大数据技术，实现农田信息的全面管理和分析，为农民提供决策参考。
五、智慧农业技术的前景智慧农业技术的创新与应用，为农业生产带来了革命性的变化。
充分利用现代科技手段，提高农业生产效率和质量，有助于实现农业的可持续发展。
智慧农业的发展趋势
智慧农业的发展趋势一、前言智慧农业作为当前农业行业的发展方向之一，正在蓬勃发展。
随着科技的进步和社会的需求，智慧农业技术已经在农业生产中发挥出越来越重要的作用，并为农业增产、减损、提质带来了重要的推动力。
本文将对智慧农业的发展趋势进行探讨。
二、智慧农业的定义智慧农业是指利用现代化的信息技术手段，综合运用传感、通信、控制、机器视觉、智能算法等技术手段，对农业生产全过程进行智能化管理，提高农业生产信息化、智能化、设备化和精细化水平的一种农业生产方式。
三、智慧农业的发展趋势1. 产业与信息化的深度融合农业产业将更加重视提高生产过程中的信息化水平，智能化和自动化技术将加速普及。
智慧农业将通过先进传感技术和数据信息处理技术，对水肥作物管理等领域进行精确化控制和管理，提高农业生产效率和质量。
2. 精细化、低碳化、生态化发展智慧农业技术将推动园区内循环农业、低碳农业的发展。
通过使用精准的气象、土壤等传感器数据和预测模型，实现人工智能(Data Science)算法分析，智能化的应答，从而建立可持续的、精准化的农业生态系统，同时实现农产品的质量监测和生长监测。
3. 强化农业生产管理通过在线监控设备、传感器网络、GIS定位技术和远程传输技术的应用，智慧农业可以实现全流程的农业生产管理，减少人工的误差，提高农业生产过程的可控性和准确性。
此外，使生产任务定位管理、防病预警提醒、农资管理等更为全面化、协作化、智慧化。
4. 多元化、可持续化利用智慧农业技术的发展可以使农业生产的多样性、可持续性的实现。
智慧农业测量、分析、预测农业生产过程中的环境因素，可以准确地为农业生产的整个产业链提供更富有乐趣的信息数据。
同时，针对农业生产过程中的散户、小业主，开发适合于大小农场的先进的智慧农业技术，能够提高生产效率，降低成本，同时保障农产品的生产质量和安全性。
四、智慧农业的技术创新智慧农业技术的不断创新是智慧农业向前推进的重要动力。
农业生产像其他行业一样，将受益于人工智能、自动化机器人以及传感器网络等正在发展的新技术。
未来农业的科学幻想
未来农业的科学幻想在现代社会中，科技的发展已经对人们的生活方式和社会结构产生了深远的影响。
未来农业的科学幻想也是人们对于农业发展的一个美好向往，它承载了无限的想象和创造力。
本文将探讨未来农业可能的科学幻想，并展望新技术对农业的影响。
未来农业的第一个科学幻想是“智能农场”。
随着人工智能技术的快速发展，农场将会拥有更高的智能化程度。
无人机将会取代传统的人工耕作，利用高精度定位技术和人工智能算法，实现精准的播种和施肥，最大限度地提高农作物的产量和质量。
同时，智能化的传感器网络将会监测土壤水分、养分浓度和气候变化等因素，通过大数据分析和机器学习算法，优化农田管理，实现精细化农业生产。
第二个科学幻想是“垂直农场”。
随着全球人口的不断增长和城市化进程的加快，农田资源将越来越稀缺。
垂直农场是一种利用多层次建筑进行农业生产的新兴模式。
通过人工光源、气候控制设备和水培技术等手段，垂直农场能够在城市高楼大厦内种植各种蔬菜和水果，不需要依赖大片土地。
这种农业模式不仅可以解决城市人口对于农产品的需求，还能减少长途运输带来的能源消耗和环境污染。
第三个科学幻想是“基因改良农作物”。
在未来农业中，基因技术将会被广泛应用于农作物的改良和培育。
通过基因编辑技术，科学家们可以针对农作物的营养价值、抗病性和产量等特性进行精确的调整。
例如，通过改良玉米的抗虫性，可以减少农药的使用，降低环境污染。
同时，基因改良还可以提高农作物的耐旱性和耐盐性，帮助农民应对气候变化的挑战。
未来农业的最后一个科学幻想是“太空农场”。
随着人类对太空的探索逐渐深入，太空农场将成为未来极具前景的发展方向。
在太空站内，科学家们可以通过利用人造光源、水循环系统和土壤模拟技术，进行多种农作物的种植。
这种农业形式不仅可以为宇航员提供新鲜的食物，也可以为地球上的农业发展提供宝贵的经验和新的思路。
综上所述，未来农业的科学幻想展示了人们对于农业发展的美好愿景。
智能化农场、垂直农场、基因改良农作物和太空农场等新技术的应用将会为农业增产、减少资源消耗，推动农业的可持续发展。
智慧农业的发展和应用
智慧农业的发展和应用随着科技的快速发展和人们对食品质量和安全的关注度增加，智慧农业成为当前农业领域的热门话题，不断引发人们的关注和探讨。
智慧农业利用物联网、云计算、大数据等先进技术，实现农业管理的精准化、自动化和智能化，在提高农业生产效率、保障食品安全、推动农业可持续发展等方面发挥着重要作用。
一、智慧农业的发展趋势智慧农业是一项全新的概念，它主要涉及到信息技术与农业产业的深度融合。
随着物联网、云计算、大数据等技术的逐渐成熟和普及，智慧农业的应用将更加广泛和深入。
未来，智慧农业的发展趋势将有以下几个方面：1、应用范围不断扩大。
智慧农业不仅仅是针对植物和动物的生产管理，而是涉及到农业全产业链的管理和运行。
未来，智慧农业将更加注重产业链的贯通，从种植、养殖、加工到销售，全面实现信息化管理和精细化运作。
2、技术支撑更加完备。
智慧农业需要借助信息技术，如物联网、云计算、大数据等，为农业生产提供更加精准、智能化、自动化的支持。
未来，随着人工智能技术的逐步发展和应用，智慧农业将更加智能化和自主化。
3、创新应用模式不断涌现。
智慧农业的应用模式在不断更新和更迭。
未来，带动智慧农业发展的将是完善和提高农村生态环境保护、增加农业生产效率、提升农民收入、推动农村经济发展等诸多因素。
二、智慧农业的应用案例1、农业主体经营权制度改革农业主体经营权制度改革是我国农业现代化建设的重要内容，也是智慧农业推广的重要途径。
通过改革，农业生产主体可以拥有土地使用权、经济收益权、经营权等多种法律权益，推动农业转型升级和产业集约化发展。
2、农业物流信息化在农业生产中，物流的流转和管理对保障食品安全具有重要意义。
智慧农业可以通过传感器、智能仓库、无人机等技术手段，实现对农产品的精准管理、追溯和溯源。
2017年起，新乡市开展了农产品溯源工作，将物流和信息管理有机结合，确保消费者能够买到放心的农产品。
3、智慧农业生产模式的推广智慧农业也是农业生产模式的重要变革。
未来农业10大科技趋势和创新、亮点
未来农业10大科技趋势和创新、亮点近些年，农业技术创新在农业实践中产生了颠覆性和可持续的变化。
例如，智能农业是一个即将到来的概念，它将物联网(IoT)、计算机视觉和人工智能(AI)等技术部署到农业中。
机器人和无人机通过取代人工农场操作（例如采摘水果、除草或喷水）来加速农场自动化。
无人机和卫星的图像与全球定位系统(GPS)相结合，提供了该领域的高分辨率和特定位置视图。
此外，由传感器技术提供支持的物联网设备收集实时田间数据，使农民能够做出数据驱动的决策。
此外，近年来精准农业和室内农业的广泛采用推动了农业物联网的发展。
总而言之，这些技术创新在农业实践中产生了颠覆性和可持续的变化。
重点不仅是提高作物的整体质量和数量，加强牲畜管理，而且要实现可持续未来的最终目标。
总结全球未来农业科技技术十大趋势：01、农业物联网技术在传统农业中监测农田需要密集的劳动力、物力、时间和精力。
物联网为这些传统农业方式提供了替代方案。
物联网设备包含一个或多个传感器，这些传感器收集数据并通过移动应用程序或其他方式实时提供准确信息。
这些传感器执行无数活动，例如土壤温度和湿度感应、植物和牲畜跟踪等。
物联网还有助于远程监控农场，为农民提供更大的便利。
此外，新的灌溉系统利用物联网传感器自动向农作物供水。
这些就需要使用蒸散传感器、现场土壤湿度传感器和雨量传感器等。
利用传感器解决方案，将物联网技术与无人机、机器人、和计算机成像相结合，以提高农业信息的准确性和精确性。
2、农业机器人营业劳动力短缺是农民面临的一个关键问题，而在大型田间作业的情况下，这一问题会更加严重。
因此，农业机器人可以帮助农民进行水果采摘、收获、种植、移栽、喷洒、播种和除草。
农民越来越依赖机器人来自动执行田间重复性任务。
他们部署智能农业机械，例如用于收割的自动和半自动拖拉机。
拖拉机还配备了自动驾驶技术，可以更轻松地在农田中导航。
此外，机器人也用于牲畜管理的自动化系统。
这包括自动称重秤、孵化器、挤奶机和自动喂食器。
智慧农业及其科技创新
智慧农业及其科技创新第一章：智慧农业的概念和特点智慧农业是一个新兴的行业，它的概念是指利用物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴科技，提高农业生产的质量和效率，实现农业可持续发展。
智慧农业的特点包括以下几个方面：1.数据化。
智慧农业可以通过传感器、摄像头、无人机等设备采集大量数据，实现农业生产全程监测。
2.智能化。
利用大数据和人工智能等技术，可以对农业生产进行智能化分析，提高生产效率和质量，减少资源浪费。
3.可视化。
利用现代化的信息技术，可以将农业生产的数据进行可视化处理，让农民对农作物生长情况、病虫害发生率等信息一目了然。
4.跨界融合。
智慧农业具有跨界融合的特点，涉及农业、信息技术、机械工程等多个领域，可以促进产业升级和多元化发展。
5.绿色化。
智慧农业可以通过科学管理和精密技术，降低农业生产对环境的污染和破坏，推动绿色化发展。
第二章：智慧农业的发展现状和应用案例智慧农业的发展一直备受关注，目前在国内外都已经得到了广泛应用。
下面介绍一些智慧农业的应用案例：1.无人驾驶拖拉机。
近年来，随着机器人技术的快速发展，无人驾驶拖拉机逐渐得到了推广。
这种拖拉机可以自动根据作物的长势和航向规划，进行单行走和平行走等操作，大幅提高了农业生产效率。
2.无土栽培技术。
智慧农业技术的应用，可以使植物在没有土地的情况下充足生长，降低水和化肥的使用量，提高农作物的品质和产量。
3.气象数据应用。
基于物联网技术，可以实时采集气象数据，并利用大数据和人工智能技术对数据进行分析和处理，为农业生产提供科学依据和决策支持。
4.智能养殖技术。
智能养殖技术是将物联网和云计算等技术与畜牧养殖业相结合，在养殖环境监测、饲料配制、疫病预防等方面实现智能化管理。
第三章：智慧农业的科技创新和社会价值智慧农业的发展离不开科技创新，下面介绍智慧农业的科技创新和社会价值：1.传统农业和现代科技的结合，可以减少自然灾害造成的生产损失，提高农业生产效益。
2.智慧农业的应用，可以减少对土地、水资源和防疫用品等重要资源的消耗，提高资源利用效率。
农业行业的五个最新农业科技
农业行业的五个最新农业科技随着科技的不断进步，农业行业也迎来了许多新的科技应用。
这些科技的引入，不仅提高了农作物的产量和质量，还改善了农民的生活条件。
本文将介绍农业行业的五个最新农业科技。
一、智能农业智能农业是指利用互联网、物联网、人工智能等技术手段，提高农业生产效率和质量的一种农业生产方式。
通过传感器、摄像头等设备的安装，智能农业可以实时监测土壤湿度、气温、光照等环境参数，为农民提供全面的农田管理信息。
同时，智能农业也能自动控制灌溉系统、施肥设备等，减少农民的劳动力投入，提高作物生长效率。
二、遥感技术遥感技术是通过卫星或无人机等设备，获取农田和农作物的图像信息的一种技术手段。
遥感技术可以快速准确地获取大范围的土地利用信息、农作物生长情况等数据，为农民提供科学决策的依据。
此外，遥感技术还可以通过红外线和微波辐射等手段，检测农作物的水分状况和植被覆盖率，及时预警干旱和病虫害等灾害。
三、精准农业精准农业是一种根据农田的实际需求，提供精确的农业生产解决方案的农业生产方式。
精准农业依靠先进的传感器技术和数据分析方法，对农田的土壤、水质、气候等进行监测和分析，为农民提供精确的种植、施肥和病虫害防治等方案。
通过精准农业，可以最大限度地减少农药、农肥的使用量，提高农田的利用效率。
四、基因编辑技术基因编辑技术是近年来发展起来的一项重要的农业科技。
通过基因编辑技术，可以直接对农作物的基因进行修改，使其具备更好的耐虫、抗病、适应性等特性。
基因编辑技术不仅可以提高农作物的产量和质量，还可以减少农药和化肥的使用，对环境更加友好。
此外，基因编辑技术还可以改良农作物的口感、储存性等特性，满足不同消费者的需求。
五、大数据分析大数据分析是指通过对农业数据进行收集、整理和分析，提供农业决策的依据的一种技术手段。
通过大数据分析，可以分析农作物种植的最佳时间、最佳品种、最佳施肥量等信息，为农民提供科学种植和管理建议。
同时，大数据分析还可以研究消费者的偏好和需求，为农民提供市场预测和产品定价等信息。
未来的农业会是什么样子的？
未来的农业会是什么样子的？随着科技的逐步发展与农业生产方式的不断更新，未来的农业将会出现哪些变化呢？以下是我们所要探讨的未来农业的几个重要方向。
一、农业数字化未来农业将更加数字化。
不仅是数据收集和分析，而且还包括智能农机、精准农业、数字化营销等。
对于农民来说，数字化意味着更高效的生产和更准确的决策。
这也将提高农业生产的可持续性和生产效率。
1.数字化种植技术：未来数字化种植技术将更加丰富多彩，包括节水灌溉、无土栽培、垂直农场等。
数字化技术将有效解决大量的劳动力短缺，提高种植效率。
2.物联网技术：未来，通过物联网技术来实现精准农业的实现，通过收集传感器数据进行统计学分析，实现从供应链到销售过程的数据化运营管理。
二、有机农业农业永续发展的趋势下，有机农业将成为农业的一大方向。
未来有机农业的发展将更加注重农田的生态环境和生态平衡。
这有助于保护和提升土地和农田生产水平，使生产更加环保、健康。
1.有机肥料：未来将会有更多的有机肥料供应，如发酵堆肥等，这样可以更加环保地解决农业废弃物的问题。
2.现代有机农业：许多研究所已经开展了现代有机农业体系的改进，并通过引进大量奖励机制来吸引更多的农民加入到这个领域中来，让有机农业更加普及化。
三、农业智能化未来的农业将变得更聪明，通过智能化技术实现农业控制自动化。
这不仅可以提高生产效率，还可以减轻对大量劳动力的依赖，并减少人为错误和风险。
1.无人机技术：未来农业将更多地采用无人机技术来实现农田的勘查和无人施农的种植策略。
2.智能控制：通过对物联网、自动控制等智能技术的融合，可以实现农业种植、育种、疾病预测等的全过程智能。
综上所述，未来农业将会全面进化，从耕种方式到生产效率，从农民农业新时代面临的复杂挑战到行业发展的变革，将发掘更多的机会和未知领域的探索。
农业数字化、有机农业和农业智能化是未来农业的主要方向，这是一个需要大量投入和经验的过程，从理论和实际经验中总结出最优模式。
智慧农业技术的突破与创新
智慧农业技术的突破与创新随着科技进步的不断推进，农业也逐渐开始拥抱信息技术，智慧农业技术的快速发展正引领着农业进入了一个全新的时代。
智慧农业技术的突破与创新，已经带来了深远的影响，让农业的产出效率得到了提高，农业生产环境得到了优化，同时也提高了农村居民的生活水平。
一、智慧灌溉技术智慧灌溉技术是智慧农业技术的一个重要分支，它通过检测自然环境、土壤湿度、作物生长情况等多种数据，实现对灌溉水资源的科学配置，从而提高了农作物的水分利用效率。
同时，它还能够通过远程控制，让农民在不出门的情况下，实现灌溉设备的开关。
目前，国内外已经出现了多种智慧灌溉技术，比如旁向出水灌溉技术、滴灌技术、喷灌旋转技术等等。
这些技术的出现，不仅使得灌溉效率大幅提高，同时也降低了能源消耗，实现了资源节约和环境保护的双重效果。
二、智慧养殖技术智慧养殖技术是一种将先进的信息技术与养殖业相结合的创新产物。
它可以使用各种传感器或智能装置，对养殖环境、动物健康、饲料供应等进行实时监测，然后再根据监测的结果，自动地调整养殖环境和饲料供应，从而提高了养殖效率和质量，并且降低了养殖成本。
据统计，智慧养殖技术的出现，已经让传统的养殖业焕发出了新的生机。
在不断完善和发展下，它已经成为了一个新的产业，为农民提供了更好的就业机会，并且推动了农村经济的发展。
三、智慧种植技术智慧种植技术是一种以互联网和传感技术为基础，通过对种植环境、土壤、气候、植物生长等进行实时监测，从而实现对植物生长的精细化管理。
这样，就能够使植物的生长环境得到优化，同时也能够提高作物的品质和产量。
目前，国内外已经出现了许多种植智能化平台，比如“HortiMaX-Go”，它可以在不同的植物种植阶段，为农民量身定制生产计划，将生产过程分解为不同的阶段，然后为每个阶段制定最优生产方案。
四、智慧农机技术智慧农机技术是指通过机器视觉、人工智能、云计算等技术，使农机具有自主判断、自动作业、智能管理的能力。
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未来农业科技突破点：植物工厂、智慧农业、功能食品面朝黄土背朝天——这是人们对农业的印象。
传统农业是一种资源密集型、劳动密集型产业，但科技的发展，特别是生物技术、信息技术、物流业的飞速发展，正让农业摆脱水土等资源和劳动力的束缚。
那么，未来农业什么样？一位高一男生曾这样回答：我希望我在书房里坐着看书的时候，伸手就能从“植物屏风”里摘一颗新鲜的小西红柿放在嘴里；我还希望在家里点一点计算机或手机屏幕，就可以给庄稼浇水、施肥，给牛羊牲畜添加饲料；我再打几个电话，就能把农场里收获的粮食、水果分发到各地的超市；还有，种出让人吃了不长胖的粮食，让妈妈吃了既健康又苗条，永远年轻……如果以专业的眼光来分析，他的这段话包含着未来农业的三个突破点：植物工厂、智慧农业、功能食品。
植物工厂土地是传统农业的载体和根本。
但人口的持续增长、土地资源的枯竭、极端气候事件的频发，已经使传统农业的发展到了“瓶颈期”。
因此，科学家们提出了“垂直农业”的概念，也就是利用先进的种植技术，把农业向上延伸，而不是向外扩展。
这来源于对植物生长机理的理解和利用——我们知道，植物生长靠太阳，它们利用太阳光进行光合作用，把空气中的二氧化碳和水转变成葡萄糖、淀粉等有机物，这样就可以长高、长大，直到开花结果，繁育后代。
垂直农业利用的就是这个原理，即在适宜的条件下，只要给植物足够的光和必需的营养，就可以实现植物的室内种植——把庄稼“种”到空中去，把一幢幢高楼大厦变成一座座农场，用车间生产的办法来生产粮食和瓜果，甚至鸡鸭鱼肉。
这种植物产品生产的工厂化农业系统，就是“植物工厂”。
植物工厂是对光、温、湿、二氧化碳及营养等生长环境条件全智能控制的植物高效稳定生产系统。
目前，植物工厂是设施农业发展的高级阶段，被看成农业产业化领域的“活力股”和“潜力股”，代表着未来农业的发展方向。
研究发现，只要对生长环境进行控制，就可以对植物的生长周期进行调控。
通过增加光照、改变“光配方”、改善营养液成分等，就可以实现对植物生长周期和生长状态的控制。
比如，生菜和小白菜在农田里栽培需要30-40天才能收获，但是在植物工厂中种植，仅需20天左右。
因此，在植物工厂里，植物生长在人工王国，只要有足够的光照（能量）和营养（水分、空气、矿物质等），水果、蔬菜乃至粮食就可以“长了一茬又一茬”，几乎不受外界的天气、光照和土壤环境的影响。
植物工厂要求固定的设施，首先需要计算机和多种传感器对环境进行精确控制、测量和反馈。
简单说来，就是根据不同的植物来设置温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等，还要实时测量植物的生长和生理状态，生成数据并反馈至控制系统，对环境进行动态调节。
因此，植物工厂依赖的是对设施的高精度智能化控制。
研究发现，光质影响植物光合作用和光信号调节，在植物生长、表型与抗性中起重要作用，不同的植物对不同光谱的光（光质）具有偏好性。
LED植物生长灯就是室内种植环境的“小太阳”，通过采用不同的LED光源，可以实现对光波和光谱的精确控制和搭配。
比如，优化红光/远红光的比例，可以提高三色堇的开花数量和质量，如果想让石竹花的花青苷含量增加，花色红艳，建议增加680nm的光；而要想长出又大又肥厚的绿油油的生菜，就需要多用蓝光和红光。
我国的研发人员根据植物对光环境的要求，开发出了80多种专用光配方，用以满足不同植物的生长发育需求。
没有土壤，植物工厂中的植物“吃”什么？和田野生产不同，植物工厂要求洁净的栽培空间，对某些育苗、组织培养型的植物工厂来说，甚至需要无菌培养室。
在这种条件要求下，就需要以营养液来“饲喂”植物。
植物工厂采用循环流动的营养液来为植物提供营养。
我们常说，萝卜青菜，各有所爱，不同的植物也有不同的“口味”和“取食偏好”。
比如，叶菜类、茄瓜类、花菜类的蔬菜，对营养液的要求各不相同，食用类和药用类的植物对于营养液的成分、酸碱性、温度等也有不同的“挑剔”程度。
这就要求植物工厂内对营养液进行个性化配制、灭菌、输送和回收，实时监控营养液发生的变化并自动补充和校正，确保植物时刻处于一个稳定优良的营养液环境中。
由此看来，只要做到精准的人工控制，就可以在植物工厂里实现万物生长的梦想。
植物工厂技术的突破，使高楼农场、荒漠农场、太空农场、航海农场、极地农场等成为可能。
根据目前的技术水平，1万平方米的百层大楼可日产生菜、小白菜180吨，如果建设植物工厂，4栋大楼就能满足新加坡 600万人每年25万吨蔬菜的需求。
我们也可以想象，只要在舰船上、空间站上建造规模合适的植物工厂，带上种子、水和营养物质，利用太阳能或其他清洁能源，就可以长出既新鲜又有营养的粮食、蔬菜和水果来，解决航海、航天、沙漠、极地等环境中的吃饭问题。
当然了，你也可以在自家的厨房、客厅和书房，设置功能不同、格调各异的微型植物工厂，让生活和工作更有趣味。
智慧农业近几年来，“信息化”和“人工智能”不仅是两个使用率非常高的时髦词汇，也变成了很多行业的核心词汇和努力方向。
同样地，在信息化和人工智能的共同帮助下，智慧农业离我们越来越近。
进入21世纪，我国农村人口伴随城镇化进程的加速而大量涌入城市，2011年，中国大陆的城镇人口首次超过了农村。
人口分布和人口结构的改变，提出了一个很现实的问题：“谁来种地？”2016年，国务院发布《全国农业现代化规划（2016-2020年）》，指出农业的根本出路在于现代化，我国将大力推进农业现代化。
近年发布的《新一代人工智能发展规划》《数字乡村发展战略纲要》《数字农业农村发展规划（2019—2025年）》等，都对农业数字化和智能化发展做出了顶层设计和系统谋划。
2019年，国家支持在一些省、市、自治区开展示范，建设“农业信息高速公路”。
因此，我国农业目前正处于从“以人为本”的传统农业向“以智能机械为本”的未来农业的快速转型期。
“让机器来种地、管地”也成了破解“谁来种地”发展瓶颈的出路。
无人机、智能机器人、大数据技术在农业上的应用，将使农业进入数字化、精准化、网络化和智能化的智慧农业时代。
我们可以把数据平台看作是智慧农业的“大脑”，它通过数据应用服务和集成系统来获取和分析数据并进行决策，从而指导农业生产。
因此，未来的农民将和锄头、水泵说“拜拜”，因为他可以通过远程操作来完成从播种到收获的各个环节。
毫无疑问，未来的农场将是无人农场，未来的农民将在电脑上、甚至手机上指挥各种智能机械，有条不紊地完成种庄稼、长庄稼和收庄稼的工作。
春天，无人驾驶的农机和机器人在田野里协同作业，在翻整土地的同时精准施用根据土壤成分和作物需要而制备的肥料，多机联动完成播种和育苗的各个步骤。
通过无人机和各类传感器、摄像头来监测和掌握农田的水、肥、温度、作物长势、病虫害等信息，经过“大脑”处理后，针对不同的地点、农作物、甚至不同的植株，形成特异的工作方案，通过远程控制实现按需灌溉、准确施肥以及病虫害精准生物防治。
秋天，到了收获的季节，自动化设备可以提前喷施落叶剂，并在采收的同时加以生物保鲜处理并打包，转入流通环节，进入农业物联网，使优质、安全、绿色的农产品及时出现在人们的餐桌上。
和传统农业相比，以数字科技为支撑的未来农业将是集约化、规模化、环境友好型的高效农业，是一场翻天覆地的生产方式变革。
因此，农业成了蓬勃向上的朝阳产业，未来的农场是无污染绿色生态农场，农民也将成为人人羡慕的职业。
功能食品随着人民生活水平的提高，人们不再满足于吃饱肚子，而更注重于摄取绿色、健康的食品。
生物技术的发展促进了农业和健康产业的结合，一来科学技术不断解析食品成分、膳食结构和营养条件与人体健康的关系，使人们了解怎样通过“吃”来增强体质、提高免疫力；二来现代生物技术使培育具有特殊功能的植物成为可能，育种技术和栽培技术的提高，可以实现农产品定量富集某些营养成分或功能性物质，引领未来农业向功能性农业发展，生产优质、营养和具有某些特殊功能的食品，也常被称为功能农产品。
根据功能食品的消费群体，可以把功能食品分为一般性功能食品和特殊性功能食品。
一般性功能食品的着眼点是营养和保健，针对健康消费群体。
促进营养均衡、增加膳食纤维、调节机体生理状态、提高免疫力等，往往通过食用一般性功能食品而实现。
比如α-亚麻酸（ALA）属于Omega-3系列多不饱和脂肪酸，是机体必需的生命活性因子二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）的合成前体，对健康至关重要，但是人体不能自身合成α-亚麻酸，α-亚麻酸在我们的日常食物中含量也很低。
因此科学家将目光投向一些特殊植物资源，比如牡丹。
牡丹一共有9个野生种，全部起源于中国。
牡丹花国色天香，被视为我们的国花，但是你也许不知道，某些油用牡丹品种的种子含有大量的油脂，其中α-亚麻酸的含量尤为可观。
据测算，油用牡丹籽亩产200kg左右，含油率20%以上，其中不饱和脂肪酸含量高达92%，特别是α-亚麻酸的含量达43%。
因此，牡丹油即是一类可以预防心血管疾病的保健食用油。
再比如被称为“粮食之母”的藜麦，是唯一一种单体植物即可大体满足人体基本营养需求的食物。
锌和硒是人体必需的微量元素，可以增强免疫力、改善视力、提高注意力，并减少疲劳感，目前已经用传统育种或生物工程的方法培育出了富含锌和硒的大米，可供脑力劳动者食用。
我国植物资源丰富，枸杞、莲子、人参等药用资源种类繁多，这些植物不仅具有很高的药用价值，而且还可以直接拿来或者经过选育和改造后作为“药食同源”的保健食品服务于大众。
为特殊人群生产特异功能食品一直是科学家们努力的方向。
有数据显示，中国人的平均体重超过了其他很多国家，中国也成为世界上“最胖”的国家之一。
肥胖症、糖尿病、高血压、高血脂等“富贵病”也越来越常见，为此大家总在问，有没有让人吃了不发胖的食物？可不可以给糖尿病患者生产特殊的粮食？富含高抗性淀粉的谷物是一个有效的解决途径，也是国内外作物育种和功能食品研究的热点。
我们知道，大米、面粉、玉米面的主要成分是淀粉，比如在小麦种子中，淀粉含量占胚乳重量的80%以上。
我们吃的淀粉首先被淀粉酶水解，逐级消化产生寡糖、葡萄糖，直接被人体利用或者以糖原的形式存储在肝脏。
而抗性淀粉主要存在于高直链、低支链淀粉颗粒中，被称为“抗酶解淀粉”或“难消化淀粉”，人吃下后难以快速消化，有助于保持血糖水平的恒定，还具有膳食纤维的功能，促进肠胃蠕动，增加锌、钙、镁离子的吸收，不仅可以促进人体健康，还是糖尿病和肥胖症患者的理想口粮。
基因组学研究、分子设计育种、基因编辑技术、合成生物学技术、野生种质资源挖掘和植物栽培技术的飞速发展，已经为科学家们提供了制造更健康的食品和培育更多功能农产品的技术、方法和材料。
随着对基因和分子模块功能的深入研究，某些农作物的育种过程也越来越像模块玩具的“插件拼装”过程，而合成生物学和基因编辑技术，不仅可以将植物体原本不存在的合成代谢途径导入植物，还可以实现野生资源的快速驯化，因此，在多种分子生物研究技术的加持下，将不同的优良性状结合起来，培育出高产、抗逆、绿色、营养、具有特种功能的新品种，满足不同消费者需要，已慢慢成为农业生产的现状。