中國內(nèi)首例以智能控制為核心的植物工廠研發(fā)成功植物工廠是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，是一種高投入,、高技術(shù),、精裝備的生產(chǎn)體系，集生物技術(shù),、工程技術(shù)和系統(tǒng)管理于一體,，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從自然生態(tài)束縛中脫離出來，按計(jì)劃周年性進(jìn)行植物產(chǎn)品生產(chǎn)的工廠化農(nóng)業(yè)系統(tǒng),，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中吸收應(yīng)用高新技術(shù)成果最具活力和潛力的領(lǐng)域之一,，代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,。植物工廠的共同特征是：有固定的設(shè)施；利用計(jì)算機(jī)和多種傳感裝置實(shí)行自動(dòng)化,、半自動(dòng)化空盒子,；采用營養(yǎng)液栽培技術(shù)；產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量大幅度提高,。

1957年世界上第一家植物工廠誕生在丹麥,，1974年日本等國也逐步發(fā)展起來。美國猶他州立大學(xué)試驗(yàn)用植物工廠種植小麥,，全生育期不到2月,，一年可收獲4－5次。20世紀(jì)60年代初次進(jìn)行植物工廠的試,，并開始推,。1964年奧地利開始試驗(yàn)一種塔式植物工廠（高30米、面積5000平方米）,。該國魯斯納公司的塔式植物工廠已在北歐,、俄羅斯、中東國家采用,。奧地利的一家番茄工廠,，工作人員僅30人，平均日產(chǎn)番茄 13.7噸,，生產(chǎn) 1公斤番茄耗電 9－10kw.h,，成本只有露地的60％。1971年丹麥也建成了綠葉菜工廠,，快速生產(chǎn)獨(dú)行菜,、鴨兒芹、萵苣等,。1974年日本建成一座電子計(jì)算機(jī)調(diào)控的花卉蔬菜工廠,，該廠由1棟2層的樓房（830平方米）和兩棟栽培溫室（每棟800平方米）構(gòu)成，在一年內(nèi)生產(chǎn)兩茬金香,、兩茬壟民花,、一茬番茄，做到周年生產(chǎn),。至1998年,，日本已有用于研究展示、生產(chǎn)的植物工廠近四十個(gè),，其中生產(chǎn)用植物工廠17個(gè),。2004年，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)開發(fā)了利用嵌入式網(wǎng)絡(luò)式環(huán)境控制的人工光型密閉式植物工廠。

植物工廠關(guān)于植物工廠的分類,，因所持的角度不同,，其劃分方式也各異。

1,、從建設(shè)規(guī)模上來分可分為大型（1000m以上）,、中型（300~1000m）和小型（300m以下）三種；

2,、從生產(chǎn)功能上來分可分為植物種苗工廠和商品菜（果,、花）植物工廠；

3,、從其研究對(duì)象的層次上又可分為以研究植物體為主的植物工廠,、以研究植物組織為主的組培植物工廠、以研究植物細(xì)胞為主的細(xì)胞培養(yǎng)植物工廠,。

4,、但目前比較習(xí)慣的分類方法是按照植物生長中最重要的條件之一——光能的利用方式不同來劃分，共有三種類型,，即太陽光利用型,、人工光利用型、太陽光和人工光并用型,。其中人工光利用型被視為狹義的植物工廠,，稱為密閉式植物工廠，它是植物工廠發(fā)展的高級(jí)階段,。

不靠太陽不用土，這是營養(yǎng)液在循環(huán),，用來固定植株的塑料泡沫板掀起,，原來植物的根系根本不是生長在土壤里，而是完全浸泡在營養(yǎng)液中，土壤的作用是提供營養(yǎng)元素和水分,，而營養(yǎng)液除了提供水分,，也提供了植物生長所需的各種元素，包括氮磷鉀等大量元素及鋅鐵錳等微量元素,，因此沒有必要使用土壤栽培,。無土栽培的技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟，而且水栽比土栽的生長周期要快很多,，也是使用水栽的重要原因,。

墻上顯示器上有營養(yǎng)液監(jiān)控的數(shù)據(jù)，那是對(duì)營養(yǎng)液溫度控制的參數(shù),。在寒冷的天氣中,，系統(tǒng)會(huì)對(duì)營養(yǎng)液進(jìn)行加熱，如果溫度很低,，會(huì)對(duì)植物的根系造成傷害,。植物工廠的小屋沒有窗戶，外界的光線幾乎無法進(jìn)入,，萬物生長靠太陽這句俗語人人皆知,，但工廠內(nèi)的植物卻不見天日，難道它們生長不靠陽光,？

植物工廠“完全不用陽光”,，在每個(gè)栽培架上，都裝有一塊燈板,。不同的是左側(cè)是LED(發(fā)光二極管)燈,，右側(cè)是熒光燈。兩種燈光都能滿足植物生長的需要,，只是LED比熒光燈更加節(jié)能,。

LED燈板以紅燈為主，中間按一定距離均勻分布著藍(lán)燈,，比例大概為8∶1到9∶1,，太陽光對(duì)于植物而言是全波段的，紅光,、藍(lán)光、紫外線,、紅外線等都包括,，但實(shí)驗(yàn)顯示，植物吸收的光線波段主要是紅光和藍(lán)光,，比例超過60%,。因此將紅光和藍(lán)光按照一定配比制成光源，就能滿足植物生長需求。紅外和遠(yuǎn)紅外等成分主要以熱量的形式出現(xiàn),，而且耗能嚴(yán)重,。去掉那些部分，不會(huì)影響植物品質(zhì),。他們做過實(shí)驗(yàn),，這種環(huán)境下成長起來的植物，維生素和糖的含量幾乎沒有變化,。由于植物工廠內(nèi)環(huán)境可控性強(qiáng),，栽培環(huán)境的二氧化碳濃度可以得到大幅增加，使植物的光合效率提高,，植物生物量的形成和營養(yǎng)物質(zhì)的積累,，都是常規(guī)栽培的幾倍。

植物工廠盡管植物工廠在產(chǎn)量和效率方面優(yōu)點(diǎn)突出,，但存在的問題也同樣明顯,，那就是高昂的成本，在一定程度上影響了它的推廣,。一個(gè)一般規(guī)模的植物工廠,，建成需要十幾萬元的投入，后期的運(yùn)行和維護(hù)也是一筆花銷,，因此如何降低成本是下一步所要面對(duì)的問題,。

在降低建設(shè)成本方面，他們將主要致力于新材料的研發(fā),，制作出成本低,、隔熱保溫性能好、便于安裝的新材料,。而在運(yùn)營方面,，除了盡可能減少動(dòng)力方面的消耗外，新能源的利用也是重要的手段,。如果能使用太陽能,、風(fēng)能等清潔能源，雖然會(huì)增加前期投入,，但運(yùn)營費(fèi)用也會(huì)大大降低,。那么植物工廠這種生產(chǎn)方式，植物工廠將來肯定會(huì)走向普及,，但由于其需要一定的投入,，因此全部使用它來供應(yīng)糧食蔬菜并不現(xiàn)實(shí)，但在一些特殊環(huán)境下,，比如極地或太空中,，它作為主要供應(yīng)方式還是有可能的,。