據聯合國糧食及農業組織預測，2030年世界總人口有望達到85億，2050年將會達到97億。經測算，想要養活這么多人口，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。

這種情況下，耕地面積勢必遭到擠壓，城市內部和周邊的農業用地也被不斷崛起的第二、三產業一步步蠶食。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——在摩天大樓里種植糧食蔬菜的垂直農場。

我們首先從垂直農業說起，“垂直農業”這個專業術語最早是在20世紀初由美國地質學家吉爾伯特·埃利斯·貝利提出的，從那以后很多建筑師以及相關領域的研究人員對其進行了長期的探索和研究。2007年，美國哥倫比亞大學教授迪克森·德波爾最早提出了“垂直農場”這個概念。

垂直農場類似于高樓的發展模式，在摩天大樓里通過技術手段模擬農業生物所需的水、陽光以及溫度等生長環境，促進農作物的生長。簡單的說就是在高樓大廈里進行各種農業生產，充分利用可再生的資源和溫室技術，大幅度提高農業產量和土地利用率的一種新型農業發展模式。

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。所有農作物都會在人工監控的環境下生長，根據農作物的生長發育情況，調整農場里的溫度、濕度、以及光等環境條件，來滿足農作物生長的需求。另外垂直農場采用自然生態系統中的食物鏈原理合理搭配動植物和微生物，達到能源的最大利用率。垂直農場是一個完整的自給自足的生態系統，不僅包括農作物養殖，還涵蓋了從農作物生產到廢物管理的一系列的轉化過程。

想象這樣一個場景：

在市中心的摩天大樓里，每一個布滿LED燈的房間里都種著西紅柿、黃瓜、西瓜等等。聽起來是不是很像科幻電影？其實，這就是垂直農場，它為解決未來97億人的吃飯問題提供了無限想象的空間。今天，小農菌來為大家介紹一下“神奇”的垂直農場！

自從垂直農業的概念提出來以后，世界上各個國家的相關研究人員都紛紛開始關注“垂直農場”建筑風格的設計。并根據當地的地方特色和城市需求設計了很多各具特色的垂直農場。以下，介紹3個相對比較典型的垂直農場設計方案。

一提到農場，人們通常都會聯想到一大片土地，但“蜻蜓垂直農場”的出現打破了人們傳統的觀念，讓人們對農場有了新的認識。蜻蜓垂直農場可以使農場在建筑物中垂直分布，整座建筑物的外形看起來就像兩片疊合著的蜻蜓翅膀，旁邊還“長著”兩根高高的“觸角”。

蜻蜓垂直農場是在2009年由比利時一位杰出的建筑師文森特·卡勒鮑特設計的。農場共有132層，兩邊的“觸角”達700m以上，農場最高建筑達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筑物內的溫度，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、辦公室等供居民休閑娛樂，人們可以在工作之余，種些自己喜歡的植物，體驗多元化的生活。

隨著迪拜旅游業的興起，全世界越來越多的人開始來到這座城市，使得迪拜本來就緊張的農業用地愈顯不足，急需一個能夠解決居民不斷增長的食物需求和可用農業土地不斷縮小的矛盾的方案。面對這個棘手的問題，合成設計工作室（Synthesis Design Studio）的拉胡爾·蘇林想出了一個解決問題的辦法——在城市建立垂直農場“綠洲大廈”，讓土地縱向發展，節約土地成本。

“綠洲大廈”位于迪拜的Zabeel公園，它的外部包裹有ETFE氟塑料，能夠充分吸收光能，為農作物的生長提供必要的能量需求。它的內部主要種植糧食作物，有些樓層還可以作為居住空間。據統計，綠洲大廈的產量可以滿足多達4萬人一年的糧食需求。

一提到新加坡的垂直農場，最典型的莫過于新加坡熱帶地區生態設計大廈。該農場由建筑設計者TR Hamzah & Yean設計、新加坡國立大學資助。

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，建筑物表面覆蓋有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。

通過上面的典型案例可以看出，垂直農場具有傳統農場無法比擬的巨大優勢，主要體現在以下幾個方面：

據調查，一座占地僅僅只有1.3萬㎡、58層高的垂直農場，其產量相當于一個四百多萬平方米的傳統農場，足夠為三四萬人提供一年的糧食和蔬菜等。

垂直農場利用溫室栽培的手段可以使農作物在適宜的環境中生長，一年365天，不間斷的進行農作物生產，不受干旱、洪水以及害蟲等等自然災害的影響。據相關資料顯示，我國每年因干旱、洪澇等自然災害影響而造成的經濟損失多達上萬億元。而通過垂直農場養殖農作物，可以避免自然災害的侵蝕，擺脫生產土壤、地理氣候等等因素的束縛，大大提高了農業生產的質量。

在垂直農場里，可以利用雨水收集系統、中水系統等先進綠色環保技術，把農作物生產過程中產生的有機廢物轉化成可以利用的清潔能源。不僅如此，垂直農場還可以調節城市氣候，保護城市生態環境，把城市的“鋼筋混凝土森林”變成真正的綠色生態森林。

垂直農場是一個獨立的綠色生態循環系統，在農場里可以充分利用太陽能、風能等可再生能源，并且能將一些無法利用的農作物通過環保技術做成燃料，為城市提供一些可再生的清潔能源。此外，垂直農業能夠減少大氣中的二氧化碳含量，對解決全球氣候變暖問題有積極地促進作用。

一座垂直農場將集農作物生產、養畜、辦公休閑于一體，這一種新的農業生產模式，將會成為城市文化的一部分，為城市居民提供大量的休閑空間，解決城市居民的休閑需求。此外，垂直農場可以為城市居民提供大量的就業機會，垂直農場是一個自給自足的生態系統，里面不僅包含農業，還包括電力、機械、建筑等等一系列工程。它的建設需要一大批具有專業技術的建筑師、工程師、城市規劃設計師、農業機械技術專家等高技術人才。

有優勢當然也有劣勢，目前，垂直農場的劣勢主要包括以下幾個方面：

據專家估計，垂直農業的成本每平方米高達5000~10000元。一棟高質量的垂直農場可能需要數十億美元，這顯然遠超傳統農業。

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全年的小麥生產，僅照明用電需要的電量就是美國所有電站1年生產總電量的8倍。

并不是所有的植物都適合垂直種植，目前適合的種類僅限于蔬菜、草藥、水果和可食用的鮮花。

顯然，垂直農業是否能得到推廣，取決于上述問題能否得到解決。

但是，隨著科學技術的進步和城市發展的需求，垂直農場終將會在我國獲得前所未有的發展。未來已來，作為城市新型農業發展模式的垂直農場，通過人工技術控制農作物生長環境進行全年不間斷的生產，利用極少的土地為城市提供數量可觀、供應穩定的農作物產品，改善城市環境質量，引導城市居民進入低碳生活。這樣的農業，值得我們期待！