引領生物光照新發現

面對滾滾未來的智慧農業浪潮，生物光照企業如何通過生物光照的技術創新和技術升級，在賦能智慧農業發展的同時，找到差異化的創新路線和應用空間，進而實現在智慧農業的風口提前卡位，6 位來自不同高校和科研機構的嘉賓，分別用不同的科研踐行，提出了不同的見解，給出了不同的答案。

本屆論壇，來自華中農業大學的陳建軍教授，分享了其團隊關于“光照對藍莓組培苗生長影響”的研究成果，同時以及其研發專用 LED 燈的實踐和構想。

什么樣的光譜適合藍莓生長？陳建軍教授團隊采用智能化的植物補光箱，聚焦光質、光透、光強開展的一系列研究實踐。通過紅藍光交替，結合不同光質、光周期，持續研究藍莓的生長指標、生理指標，抗氧化能力，并取得了不錯的研究進展。

論壇現場，陳建軍特別分享其研發銅基金屬鹵化物專用 LED 燈的構想。陳建軍教授在研究過程中，采用納米晶體合成的方法，一是把鈉離子摻雜到銅基鹵化物中。二是把合成材料弄出來后，測光學特性。最終發現，摻雜 10% 的 Na5 后，量子產率由 88.4% 擴大到了 90.2%，熒光的壽命也增加到了 1480 納秒。在經過一系列負責的研究測試之后，陳建軍教授發現，使用不具備量子光譜的元素，實現白光發射，顯示指數為 91，相比傳統 LED 燈，整體性能更為出色。

聚焦 UVA 和 FR 在 LED 植物工廠蔬菜生產的應用，華南農業大學教授劉厚誠在本屆論壇上帶來了其團隊的兩項最新研究成果。一是在紅藍光上面補充不同強度的 UVA 對羽衣甘藍生長的影響；二是遠紅光和 UVA 階段補光對蔬菜生長營養品質的影響。

劉厚誠團隊“關于紅藍光下補充了不同強度 UVA 對羽衣甘藍代謝影響”的實驗結果顯示，中低強度 UVA 處理，可顯著增加羽衣甘藍生物量，光合色素含量，可溶糖和牛苷的含量，并降低牛苷代謝基因表達，有利于植物工廠羽衣甘藍栽培。

劉厚誠團隊開展的另一項研究是針對生菜種植的，研究結果顯示，遠紅和 UVA 在增加生物量基礎上，效果非常明顯，比單純紅藍光的增加，效益更好。同時，先給遠紅，第二周補充 UVA，能促進生菜的增長，同時又能顯著改善營養品質。考慮生菜整體生產品質，劉厚誠團隊認為，在第二周補遠紅+UVA 的方案，是最高效率的，可作為植物工廠的生產栽培參考。

好亮固體光源研究所許東所長，基于對生物光學產業的深度認知，分享了他的四個核心觀點。

第一個觀點是生物光學的目的，首先是解決物理層面光量子效率問題，第二是解決生物層面生物吸收效率問題，第三方面要解決的是應用層面的投入產出比問題。

第二個觀點是，必須要推動生物光照企業，完成從物理級光譜技術到生物級光譜技術的轉換，才能讓生物光照真正能夠賦能智慧農業。想要完成這個轉換，光譜技術不僅要關聯環境參數，而且要通過試驗技術建立生物對光子吸收效率的數學模型。

第三個觀點是，推動生物光照企業完成物理級光譜技術向生物級光譜技術的轉化，需要積累多周期海量數據，同時需要人工智能和超級算力，才能提高實驗效率和降低產業成本。因此，人工智能是生物光照企業晉級的必由之路。

第四個觀點是，必須要用技術驅動產業升級。企業的技術投入不是認知投入，也不是個體思維投入，而是技術生態投入。其中，包括基礎研究，也包括實驗研究，以及應用研究等。抱著技術生態投入思維，和產業協作思維，才能真正實現技術驅動產業升級。

看光在茶樹和茶樹加工過程中可以做什么？來自湖南大學的周智教授在本屆論壇上對此進行了系統梳理。

在育種育苗層面，周智及其團隊，基于環境因子分析和土壤有機質、全氮、全磷的研究，實現了古茶樹的扦插和全室內光照育苗。與此同時，周智還引述中國科技大學物理學院劉文教授的研究成果，介紹了紅外光對于茶苗生物質量和茶葉口感的改善。

具體到光在茶樹生長發育過程中的應用，周智不僅介紹了中科院劉東華院士和安徽農業大學李葉云教授的研究成果，佐證了不同光譜對茶葉生長速度和茶葉成分具有顯著影響。同時，還介紹了與茶氨酸成分含量相關的基因對照研究，不僅發現藍光對茶氨酸的含量有比較好的提升，而且找到了導致含量提升的對應基因。

除了可以用于育苗育種和改善茶樹的生長發育，光還可以應用于茶樹的加工和儲藏。周智在其主題分享中，介紹了國內部分企業和部分科研機構的聚焦人工光萎凋的科研和實踐。通過設置光環境和環境調控這個溫度濕度，不僅可以對茶葉進行萎凋處理，而且可以改善茶葉的口味。

作為千葉大學環境與健康科學中心的一名研究人員，魯娜博士主要研究通過光照條件和光環境的調控，來研究LED光照對植物工廠內香料植物生長的品質的影響。

魯娜在其主題分享中，介紹了其團隊如何利用光于營養液成分的調節，最終發現適合生產含有高濃度紫蘇醛的紫蘇產品的光條件和EC條件。同時，還介紹了包括迷迭香、香菜、金蓮花的實驗過程和實驗發現。

魯娜及其團隊希望，通過在實驗中持續改進光配方、EC配方和發掘更低成本的育苗方法，能夠幫助植物工廠發現一些具有高經濟附加值和高健康附加值的新品種，進而幫助植物工廠實現低成本、高效率的生產目標。

針對甜瓜育種年限長、育種成本高的難題，寧夏大學吳龍國教授在本屆論壇上帶來了寧夏大學聯合華南農業大學劉厚誠教授基于植物工廠甜瓜加代育種的光環境調控技術。

研究團隊，首先研究了不同光配比，對甜瓜生長和葉綠素含量的影響。上述基礎上，進一步研究不同光配比對甜瓜根系形態指標的影響，對照根長、根面積、根數體積，殘疾等指標，選擇能夠導向最佳生理參數的光配比方案。最后，是通過研究不同光配比對甜瓜生育周期的影響，進一步為加代育種創造技術條件。

截至目前，吳龍國團隊已經完成了篩選出最適的光配比和光照強度的基礎研究工作，后期將進一步完善光周期研究，并實現光環境的參數、光配比、光照強度、光周期的研究融合，以實現工廠瓜菜快速加代關鍵技術的技術攻關，進而解決寧夏瓜菜種子繁育慢的技術壁壘。