“垂直農(nóng)場”：在摩天大樓里種地

一座30層樓高的農(nóng)場能為5萬人提供一年的糧食和飲用水,，這樣的環(huán)保農(nóng)場不會產(chǎn)生任何廢物，建造一座“垂直農(nóng)場”需要數(shù)十億美元

面對日趨嚴重的全球氣候變暖問題及城市人口劇增之勢,，一位美國科學家提出了大膽的設(shè)想：把摩天大樓開辟成農(nóng)場,！這樣，既可以為數(shù)百萬人提供飲食所需,，又能利用植物光合作用,，吸收二氧化碳，從而達到給地球降溫的目的,，這不失為是一舉兩得的好辦法,。然而，這種看似不切合實際的想法果真能夠變成現(xiàn)實嗎,？

改變傳統(tǒng)種地方式遏制環(huán)境惡化

美國前副總統(tǒng)戈爾在其擔任制片人的紀錄片《難以忽視的真相》中呼吁每一個人都來植樹造林,。但是，現(xiàn)年67歲哥倫比亞大學微生物學家迪克森·德斯波米爾（Dickson Despommier）認為,，為滿足急劇增長的人口的需要,，地球上越來越多的森林正變成耕地，倘若真如科學家所建議的那樣,，我們又能到哪里去植樹,？一方面，現(xiàn)在地球上近41％的土地用于農(nóng)業(yè),，另一方面,，人口卻在不斷地急速增長，估計到2050年會從今天的67億人增至92億人,，而絕大多數(shù)人生活在熙熙攘攘的城市,。

專家認為，面對全球變暖趨勢,，只有植樹造林才能遏制這種不利局面,。德斯波米爾強調(diào)，如今唯一能為吸收二氧化碳的樹林騰出空間的方法就是改變我們種地的方式,。他還想像了這樣一幅圖畫：將世界上最大一些城市變成“垂直農(nóng)場”,，每座農(nóng)場有30層樓高，能為5萬人供應一年的飲水糧食所需,，重要的是,，不會產(chǎn)生任何廢物。

德斯波米爾目前正在同潛在投資者們研討建設(shè)第一座“垂直農(nóng)場”示范園一事,。另外,，他還是美國曼哈頓環(huán)保工程公司“紐約太陽能利用”（NewYorkSunWorks）的董事會成員，該公司曾于今年5月在一個鉆井浮船上展示了類似的城市農(nóng)場概念,。

高科技農(nóng)業(yè)與新建筑技術(shù)相結(jié)合

城市農(nóng)場向來被看作是唐吉訶德式的付出,。從棲息于紐約上西區(qū)（著名文化人居住社區(qū)）公寓樓頂?shù)男⌒竽翀龅绞艿椒康禺a(chǎn)開發(fā)威脅的社區(qū)公園,，在城市中保留一點鄉(xiāng)村氣息的夢想在很多人看來就是烏托邦式的夢想。美國哥倫比亞大學環(huán)境學教授和微生物學家迪克森·德斯波米爾的夢想相信讓很多人望塵莫及,，他認為在摩天大樓建設(shè)“垂直農(nóng)場”有助于抑制全球變暖趨勢,。

可以想像一下這樣的情景：紐約總督島30層的摩天大樓一邊生產(chǎn)水果、蔬菜和谷物,，一邊還能產(chǎn)生清潔能源,，凈化污水。據(jù)德斯波米爾估計,，約150棟此類建筑物便能供應紐約全市一年的飲食所需,。利用現(xiàn)有的綠色建筑系統(tǒng)，垂直農(nóng)場不僅能實現(xiàn)自給自足,，還能為城市居民提供新鮮食品,，凈化城市環(huán)境。

德斯波米爾于6年前提出了垂直農(nóng)場概念,，并同對建設(shè)“城市可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展中心”感興趣的荷蘭,、迪拜等地的科學家和風險投資家簽署了合作協(xié)議。據(jù)他估計,，若想將高科技農(nóng)業(yè)實驗同最新建筑技術(shù)完美結(jié)合起來,，需要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學家、建筑師,、工程師,、農(nóng)藝學家和城市規(guī)劃者用5到10年時間來解決這個問題。

“垂直農(nóng)場”使退耕還林成為可能

垂直農(nóng)場怎樣才能遏制氣候變化,？德斯波米爾教授認為,，唯一的辦法就是將地球大部分土地“退耕還林”，這樣才有機會使氣候模式穩(wěn)定下來,。減少能源消耗則是抑制全球變暖趨勢的上上策,，這也是美國前總統(tǒng)最近提交給國會一項提議的中心內(nèi)容。他表示,，在目前用于耕地的土地上植樹造林,，會降低二氧化碳向大氣的排放量，取得的成果同采用能效更高的節(jié)能方式相同,。

發(fā)展室內(nèi)農(nóng)業(yè)還有另外一個原因：世界人口急劇增長,。據(jù)人口統(tǒng)計學家估計，到2050年,，全球總?cè)丝趯⒈痊F(xiàn)在多出30億人,，達到92億人。如果繼續(xù)維持現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，那么只能把相當于巴西國土面積的土地開辟成耕地,，才能養(yǎng)活多增加的幾億人口,。然而，現(xiàn)在地球上幾乎所有能生產(chǎn)糧食的土地已經(jīng)變成耕地,，這還是在沒有考慮到因全球氣候變暖導致海平面上升而淹沒更多陸地的前提下。

根據(jù)播種的農(nóng)作物類型,，一個垂直農(nóng)場也許能夠把數(shù)千英畝農(nóng)田永遠地變成樹林,。眼下，這些估算很大程度上還只是一種推測,，不過一個現(xiàn)實案例可以讓我們一窺垂直農(nóng)場未來發(fā)展的前景：在佛羅里達州的一塊種草莓的農(nóng)場被“安德魯”颶風夷為平地之后,，農(nóng)場主將其變?yōu)橐粋€水培農(nóng)場。他們在室內(nèi)和大樓每一層頂部種植草莓,，如今,，一英畝地的產(chǎn)量相當于過去30英畝土地的產(chǎn)量。

在摩天大樓里辦農(nóng)場好處多多

為什么要在城市中建設(shè)垂直農(nóng)場呢,？專家指出,，在可控環(huán)境下種植農(nóng)作物有諸多好處：第一，城市中沒有家畜,，因此不會通過未經(jīng)處理的廢物傳播疾?。坏诙?，不會因天災造成農(nóng)作物大規(guī)模歉收,；第三，“無賴”轉(zhuǎn)基因品種進入“天然”植物世界的可能性微乎其微,。所有農(nóng)作物都可以通過有機栽培方式生長,，不會使用除草劑、殺蟲劑或農(nóng)藥,，從而沒了有害的農(nóng)業(yè)廢物,。到2050年，全球80％的人口將居住在城市,。另外,，城市已經(jīng)擁有建設(shè)垂直農(nóng)場所需的密度和基礎(chǔ)設(shè)施，而“超綠色”摩天大樓不僅生產(chǎn)糧食,，還能供應能源,，創(chuàng)造真正意義上的自給自足的環(huán)境。

像美國亞利桑那州的“生物圈2號”項目一樣,，真正的垂直農(nóng)場也許需要腰纏萬貫的烏托邦式慈善家的鼎力支持,。比如像美國得克薩斯州石油大王愛德華·巴斯這樣的人。上世紀80年代，巴斯個人出資2億美元,，在美國亞利桑那州圖森市以北的沙漠中建起了“生物圈2號”實驗基地,。這個基地占地1.3萬平方米，仿佛一個巨大的溫室,，雨林,、沙漠、草原和海洋應有盡有,。

在當今社會,，建設(shè)一個更小、更簡單的垂直農(nóng)場可能也需要2億美元,，據(jù)悉,，來自耕地供應不足的地方的富翁也許會提供這筆建設(shè)資金，如日本,、冰島,，迪拜的可能性最大。德斯波米爾教授相信,，第一個垂直農(nóng)場將在15年內(nèi)建成,，不過頗具諷刺意味的是，建設(shè)垂直農(nóng)場的資金很有可能就來自于銷售石油所得,。

5到10年內(nèi)建示范園

—“垂直農(nóng)場”設(shè)計師德斯波米爾訪談錄

問：你怎么會想到在摩天大樓上建設(shè)農(nóng)場呢,？

答：大概8年前，我要求我的學生研究有關(guān)城市可持續(xù)發(fā)展的諸多方案,，他們提出在曼哈頓的商業(yè)大廈屋頂建設(shè)13英畝的可耕地,。根據(jù)我們的推算，它能養(yǎng)活這座城市2％的人口,。于是我說,，“讓我們充分利用曼哈頓1723棟遭廢棄的建筑吧，對其進行改進,，接著采用水耕法,，將它們一個個變成農(nóng)場。我又說,，‘我們暫且不要考慮資金,、空間和時間，先來設(shè)計一棟可以向5萬人供應一年飲水糧食所需的大樓吧,?！?/P>

問：這意味著水來自于植物嗎？

答：是的,。濃縮液來自于植物葉子,，即使你將水輸送到屋頂。如果擁有相當于一個城區(qū)規(guī)模的垂直農(nóng)場，那么里面的植物能產(chǎn)生足夠5萬人需要的飲用水,。

問：灌溉用水來自于哪里,？

答：污水，首先,，清除污水中的泥渣,。接著，讓它在不可食用的植物和飼養(yǎng)斑馬貝的塔樓內(nèi)（最好的有機物過濾系統(tǒng)）中反復過濾,。在完成這幾個步驟之后,，水就會變得干凈了。

問：你能在摩天大樓內(nèi)種植多少種水果和蔬菜,？

答：超過100種,，如草莓,、藍莓,，甚至微型香蕉。我們從宇航局那里得到了能在室內(nèi)生長的植物名單,。原來,，宇航局擁有一個龐大的水耕法項目，因為火星上可沒有外賣——你不能派人去取比薩餅,。遺傳工程和人工選擇還將在垂直農(nóng)場發(fā)揮重要作用,，因為有很多植物我們尚不知道如何在室內(nèi)生長，如傳統(tǒng)玉米,。

問：這種方法怎樣抑制全球變暖趨勢,？

答：所有政府報告不約而同指出一件事：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)也是一個嚴重的污染源。我很喜歡看一望無際的麥田,，但這種污染也是在城市之外種植糧食的一大代價——地球上40.5％的土地都用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),。隨著人口劇增，對糧食的需求自然會上升,，這當然需要開辟更多土地用于耕種,。因此，必須找到替代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的方法,。我們已經(jīng)擁有吸收二氧化碳的良策——植樹造林,。

問：建設(shè)垂直農(nóng)場的成本高嗎？

答：第一座垂直農(nóng)場可能需要數(shù)十億美元,。我計劃給它注入各種高科技元素：植物將被放到自動輸送帶上,，這樣，就可以源源不斷地帶來植物生長所需的光線,，讓營養(yǎng)液輸送系統(tǒng)實現(xiàn)自動化,。當然，政府應該向第一座垂直農(nóng)場提供補助和減稅等激勵措施。我們正在討論的項目的重要性可不亞于開發(fā)“土星”火箭啊,。

問：第一座垂直農(nóng)場何時能建成,？

答：一旦得到了資金支持，我們能在5到10年內(nèi)建設(shè)一個示范園,。我希望自己能活到106歲,，那樣的話，到時就能看到地平線上到處都是垂直農(nóng)場了,。

垂直農(nóng)場橫切面

①農(nóng)作物 收割器使用電子眼監(jiān)控水果和蔬菜生長情況,，檢驗農(nóng)作物是否成熟。

②麥田 空間利用最大化十分關(guān)鍵,，所以,，在此圖中，我們看到上下兩層都種農(nóng)作物,。

③水池 灌溉剩下的廢水在此處收集,，通過水管流向過濾系統(tǒng)。

④輸送裝置 將適量的水和光線分別輸送到最需要它們的農(nóng)作物中,。

垂直農(nóng)場結(jié)構(gòu)圖

①太陽能電池板 垂直農(nóng)場所需大部分能量由顆粒發(fā)電系統(tǒng)供應,。這個太陽能電池板可跟著太陽方向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動內(nèi)部制冷系統(tǒng)運行,，在陽光最強烈時,，制冷系統(tǒng)的使用達到最大化。

②風力螺旋葉 這是對太陽能發(fā)電的一種替代或補充,，這是美國克利夫蘭州立大學工程學教授的創(chuàng)意,。常規(guī)風車太大，不太適合城市使用,。風力螺旋葉能像螺旋槳一樣通過小葉片驅(qū)動空氣向上流動,。

③玻璃板 由鈦氧化物制成的清潔涂層，可收集污染物,，防止雨珠濺落到地面,；雨水流到玻璃下，同時使光線效果達到最大化,，還能清潔污染物,。水槽可收集雨水，進行過濾,。

④主控室 從這里可以調(diào)節(jié)垂直農(nóng)場的環(huán)境,，使其全年365天不間斷地種植、收割莊稼,。

⑤建筑設(shè)計 設(shè)計靈感源自好萊塢Capitol唱片公司總部,。圓形循環(huán)設(shè)計使空間利用實現(xiàn)最大化,，同時最大程度地讓陽光進入大廈。模塊式樓層像籌碼一樣堆疊起來,，彈性更強,。

⑥農(nóng)作物生產(chǎn) 垂直農(nóng)場不僅可以種植水果蔬菜，還能養(yǎng)魚,、養(yǎng)豬和家禽,。據(jù)德斯波米爾估計，一個垂直農(nóng)場足夠5萬人一年的飲食所需,。

顆粒發(fā)電系統(tǒng)

垂直農(nóng)場的另外一個電力來源是將不可食用的植物顆粒（如玉米麩皮）變成燃料,。

將植物廢料輸入顆粒發(fā)電系統(tǒng)①，植物廢料先是被加工成粉末狀②,，接著壓縮成可全部燒掉的燃料顆粒③,，最后變成水蒸氣④。北美60多個顆粒制造工廠每年可生產(chǎn)60萬噸燃料,；美國愛達荷州一片占地3400平方英尺的住宅就利用顆粒來滿足自身電力需要,。

圖：夜幕中的“垂直農(nóng)場”。專家估計,，約150棟此類建筑物便能供應紐約全市一年的飲食所需,。

本版撰文任秋凌