科技農業的進行式─植物工廠發展沿革與台灣推動現況 ■科學月刊【封面故事】■蔡孟利（任教宜蘭大學生物機電工程學系）人口越多，糧食需求就越多，耕種、畜牧及養殖用地需求也越多；人口越多，生活需求就越多，住宅、交通及工業用地的需求也越多。然而，越多的人為開發，就減少越多自然的森林、草原與河湖；越多的人為技術介入生產，就有越多的廢棄汙染物拋入地球。於是環境中好與壞的因子失去平衡而往壞的傾斜，原有的耕種、畜牧、養殖、住宅、交通與工業用地的堪用率惡化，所以人類只能再減少更多的自然森林、草原與河湖來彌補這些環境崩壞所造成的土地惡化。就這樣，進入了惡性循環。如果不刻意粉飾太平，我們的確活在一個嚴峻的時代。有沒有解套的辦法？植物工廠可能是個未雨綢繆的嘗試，至少對農業這一個區塊來說。這一期的三篇專文，介紹的就是這個具未來思維的科技發展，或許一切都尚在草創階段，但這些努力的確值得大家現在就關注。■方煒（任教台灣大學生物產業機電工程學系）以現代設施監控環境，進行定期、定品質、定量之作物生產，植物工廠能於有限空間中達到高效產能，為前景可期的新式產業。十八世紀思想家盧梭說「在所有技術中為第一，也最值得尊敬的就是農業」，農業提供人類生存所需的糧食，是最根本的產業。然而現今農業的發展，遭遇前所未有的挑戰，依據聯合國人口署的預估，2050年的全球人數將達91.7億，屆時糧食供應量將是極大問題。目前全球的可耕地已經用了80％，但約有15億公頃的可耕地，受全球暖化、氣候變遷的影響，面臨海平面上升的威脅。依據聯合國環境規劃署的統計，每年有600萬公頃的土地變成沙漠，約1000萬公頃的土地因沙漠化而喪失經濟價值。同時鄉村人口往城市移動，農村的城鎮化、都市建設與環境汙染等問題，造成耕地以每年500~700萬公頃的速度在減少。提高單位面積產能是現階段農業發展的關鍵任務，現階段透過植物工廠立體化栽培可用最小的土地面積生產最大量的種苗或短期蔬菜。如此可避免受到風災、雨災等的影響，逐年擴大產能更可避免產銷失衡，避免現地耕除的浪費，更可逐年減少對農業災害損失的補貼，滿足消費者對食物安全的最基本需求。【何謂植物工廠】植物工廠指的是在設施內透過控制植物之生長環境（光、環境、濕度、二氧化碳濃度、養分、水分等條件）進行栽培，並對植物生長環境及生育狀況加以觀察，配合高度環境控制及生育預測，使蔬菜等植物可進行全年性、計畫性生產的栽培設施。稱為「工廠」是因為此農業生產模式將不受天候影響，具備定期、定品質、定量生產農作物的特點，頗類似於工業界的量產工廠。（全文見科學月刊2013年5月號封面故事-植物工廠）本版內容由台灣立報與《科學月刊》合作出版《科學月刊》網址：http://www.scimonth.com.tw/