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擴(kuò)展更多耕地空間，大幅提升食物產(chǎn)能，

一如既往堅(jiān)持下去！

12月20日，“凝心·聚力2025”環(huán)球人物年度盛典在京隆重舉行。

在主旨演講環(huán)節(jié)，7位嘉賓先后登臺(tái)，分享自己在2024年的感悟與思考。他們是：菲爾茲獎(jiǎng)得主、清華大學(xué)求真書院院長(zhǎng)丘成桐，比利時(shí)前駐華大使帕特里克·奈斯，國(guó)際宇航科學(xué)院院士、中國(guó)遙感委員會(huì)主席顧行發(fā)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學(xué)家、歐亞科學(xué)院院士楊其長(zhǎng)，迪拜中阿衛(wèi)視首席記者方浩明，中央民族大學(xué)舞蹈學(xué)院院長(zhǎng)姜鐵紅，中國(guó)游泳運(yùn)動(dòng)員、奧運(yùn)冠軍孫楊。

以下為楊其長(zhǎng)演講全文：

· 楊其長(zhǎng)登臺(tái)演講。

大家好，我是楊其長(zhǎng)。很高興參加環(huán)球人物年度盛典。作為一個(gè)農(nóng)業(yè)科研工作者，非常榮幸能夠站在這里與大家一起分享我的創(chuàng)新歷程和感悟。

糧食安全關(guān)乎國(guó)運(yùn)民生、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，“倉(cāng)廩實(shí)，天下安”。糧食生產(chǎn)的核心載體是耕地。我國(guó)是一個(gè)人多地少、資源極為緊缺的國(guó)家，人均耕地僅為1.2畝，不到世界平均水平的40%。隨著人口的不斷增長(zhǎng)、耕地的日益減少，我們必須要回答的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題就是，如何用有限的耕地來保障糧食安全，拓展耕地的空間到底在哪里？答案就是，科技創(chuàng)新將是一條有效的路徑。

我從事的研究領(lǐng)域是設(shè)施農(nóng)業(yè)和植物工廠，聚焦的重點(diǎn)方向是如何用工程技術(shù)手段拓展耕地。一是如何實(shí)現(xiàn)向空間拓展耕地，攻克植物工廠技術(shù)；二是如何向戈壁沙漠拓展耕地，攻克沙漠設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)。

植物工廠，通俗來說，就是通過高精度環(huán)境控制，實(shí)現(xiàn)植物的工廠化生產(chǎn)。它不用陽(yáng)光、不用土壤、不受外界氣候條件的影響，可以向空中拓展栽培空間，單位土地產(chǎn)能可達(dá)露地的40倍-100倍以上，被國(guó)際上公認(rèn)為解決耕地緊缺難題的重要途徑之一，受到世界各國(guó)高度重視。 

我國(guó)植物工廠研究起步較晚，2005年以前一直處于空白，而歐美、日本已經(jīng)研究了50多年，但由于能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程一直較為緩慢，其主要瓶頸在于：所使用的光源，如高壓鈉燈和熒光燈等，光效低、能耗高，成本與效益不相匹配。因此，植物工廠規(guī)?；瘧?yīng)用必須首先要在“光”上找到突破口，尋找更加高效的光源并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供光。

·楊其長(zhǎng)在植物工廠查看實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。

帶著這一“難題”，2005年我有幸到荷蘭瓦赫寧根大學(xué)訪學(xué)一年。一次偶然的機(jī)會(huì)，我的荷蘭同事帶我去參觀一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，在一個(gè)四周用黑色布簾圍起來的空間內(nèi)露出紅藍(lán)相間的光亮，下面種出了幾株非常漂亮的生菜，頓時(shí)讓我眼前一亮，這是一種什么神奇的光源呢！

雖然當(dāng)時(shí)未好意思細(xì)問，通過查閱資料我才知道這是一種新型半導(dǎo)體光源-LED，具有單色、可任意組合、冷光源、高效、節(jié)能等諸多優(yōu)勢(shì)，非常適宜于植物照明。這一發(fā)現(xiàn)使我非常興奮，覺得這可能是“植物工廠光源突破的重要方向”。

找到了方向，說干就干，我當(dāng)即打電話讓國(guó)內(nèi)的同事們尋找這種光源，但當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)剛剛起步，很難找到相應(yīng)規(guī)格的燈珠，同事們?cè)囍眉す鈦硖娲Y(jié)果因能量太強(qiáng)，直接把植物燒死了。但功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過多方努力，終于找到了僅供1平方米栽培空間使用的LED光源板。正是用這小小的1平方米光源板開啟了中國(guó)植物工廠的創(chuàng)新之路。

為了實(shí)現(xiàn)LED更加節(jié)能，我們通過大量的試驗(yàn)把所有單色光譜對(duì)植物的影響機(jī)理都研究了一遍，首次在國(guó)際上提出光配方的理論方法，解決了植物工廠光效低能耗高的國(guó)際難題，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)植物工廠從0到1的重大突破。目前我國(guó)植物工廠技術(shù)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)向數(shù)十個(gè)國(guó)家出口，高原哨所、空間站等特殊場(chǎng)所也在應(yīng)用這一技術(shù)生產(chǎn)新鮮蔬菜，未來還會(huì)在月球和火星上應(yīng)用，為外太空探索提供食物保障。

近年來，我們還首次把植物工廠研究拓展到水稻、小麥等大田作物，創(chuàng)建一個(gè)全新的領(lǐng)域叫“作物育種加速器”。

這一“新興領(lǐng)域”的拓展說起來還有些偶然。有一次，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)水稻所錢前老師告知我，他有一些非常矮化的水稻品種，希望用植物工廠進(jìn)行多層立體種植，以此提高水稻產(chǎn)能。我們?cè)嚪N了他的幾個(gè)品種后，發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常有意思的現(xiàn)象，原本在大田環(huán)境下120多天才能收獲的水稻，63天就能成熟。錢前院士非常興奮，把這一研究結(jié)果傳給新華社一個(gè)記者報(bào)道后，沒想到1小時(shí)點(diǎn)擊量就超過100萬(wàn)次，引起了巨大轟動(dòng)。

后來，在相關(guān)部委的支持下，我們先后攻克了光、營(yíng)養(yǎng)與微環(huán)境調(diào)控生育期的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水稻、小麥、玉米、大豆等10多種作物生育期縮短50%以上，一年繁育5-6代，大大加快了育種速度，為種業(yè)振興提供了全新的技術(shù)途徑。 

最近，塔克拉瑪干沙漠“鎖邊”合攏行動(dòng)引起社會(huì)廣泛關(guān)注，這是一件非常了不起的巨大工程，也為向沙漠拓展耕地提供了可能。我國(guó)擁有豐富的戈壁沙漠資源，其中新疆就有10.6億畝戈壁沙漠和1.8億畝鹽堿地，可用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的非耕地規(guī)模在3.9億畝，拓展耕地空間巨大。

說起我在南疆開展沙漠設(shè)施農(nóng)業(yè)研究，可能還真是有某種緣分。一是我長(zhǎng)得有點(diǎn)像新疆人，冥冥之中注定我會(huì)在新疆開展工作；二是10年前我的一個(gè)研究生的重大決定，感染了我。2014年，我的一個(gè)研究生叫劉義飛，畢業(yè)后執(zhí)意要來塔里木大學(xué)工作，我親自把他送到新疆。這些年來，他扎根基層把我的溫室蓄能調(diào)溫技術(shù)成果在南疆多個(gè)地區(qū)推廣，2020年被團(tuán)中央評(píng)為“全國(guó)向上向善好青年”。

2019年，他與和田一位溫室公司老總找到我，準(zhǔn)備在和田建設(shè)萬(wàn)畝沙漠設(shè)施農(nóng)業(yè)基地，希望我們團(tuán)隊(duì)給予技術(shù)支持，我認(rèn)為這是一件非常有意義的工作，當(dāng)即答應(yīng)。但在沙漠上建設(shè)溫室難度很大，我們先后攻克了沙土螺旋地樁基礎(chǔ)、裝配式結(jié)構(gòu)、柔性保溫墻體、太陽(yáng)能主動(dòng)截獲蓄熱調(diào)溫以及空氣取水等重大關(guān)鍵技術(shù)，建成了1.2萬(wàn)畝沙漠設(shè)施農(nóng)業(yè)示范基地，年產(chǎn)蔬菜7萬(wàn)噸，為向沙漠拓展耕地提供了示范樣板。

回首過去，我們?cè)谕卣垢?、保障?guó)家糧食安全的創(chuàng)新之路上進(jìn)行了不懈探索，找到了一條行之有效的技術(shù)路徑。展望未來，我將和我的團(tuán)隊(duì)一道更加努力地在顛覆性技術(shù)創(chuàng)新上繼續(xù)發(fā)力，為拓展更多的耕地空間、大幅提升食物產(chǎn)能做出更大的貢獻(xiàn)。為這一理想，我們將一如既往地堅(jiān)持下去！

謝謝大家！