一年内14家企业破产？人工智能、机器人和1300种光照配方：中国如何悄然革新垂直农业。

沙拉的幻觉：为什么这么多大型农场失败了——以及该行业从中吸取了哪些教训

小麦卖200欧元？室内农业巨大的成本悖论

垂直农业曾一度被视为全球粮食供应的未来，直到一场前所未有的破产浪潮将其无情地拉回现实。数十亿美元的投资化为乌有，因为初创企业忽视了农业经济的基本规律，沉迷于昂贵的表面项目，并因高昂的能源成本而举步维艰。然而，对可控室内农业的全面否定还为时过早。尽管西方先驱者步履蹒跚，但新兴的、人工智能驱动的方法——尤其来自亚洲——正在证明，只要实施得当，这一理念是行之有效的。与地下麦田的乌托邦式愿景截然不同，一场悄然兴起的革命正在形成：那些专注于高价值作物、严格控制成本和智能自动化的企业正开始盈利。本文将深入剖析这场惨败的根源，并揭示为何这个面向未来的产业的真正成功才刚刚开始。.

垂直农业：尽管遭遇了惊人的失败，但这项技术远未过时

垂直农业的故事宛如一出希腊悲剧：价值数十亿美元的承诺、热情洋溢的投资者、令人眼花缭乱的技术展会——然后是一场撼动整个行业的崩盘。仅在2025年，受控环境农业（CEA）领域就记录了14起破产案例，其中垂直农业公司占了倒闭企业总数的最大比例。此后，人们一直在问的问题不是垂直农业是否失败，而是为什么这么多资金雄厚的公司会倒闭——以及那些少数幸存下来并实现盈利的公司究竟做对了什么。.

十亿美元坟场：一场惊人失败的剖析

这些数字令人警醒。Bowery Farming 曾估值高达 23 亿美元，并筹集了超过 7 亿美元的风险投资，却在 2024 年 11 月停止运营。硅谷公司 Plenty Unlimited 拥有杰夫·贝佐斯和埃里克·施密特等投资者，该公司曾筹集约 11.9 亿美元的资金，并于 2025 年 3 月申请破产保护。行业先驱 AeroFarms 曾筹集超过 3 亿美元，于 2023 年进入破产保护程序。AppHarvest 同样筹集了超过 7 亿美元，并于 2021 年上市，估值达 10 亿美元，也于 2023 年步其后尘。预计到 2025 年倒闭的所有公司的历史总资本将超过 13.7 亿美元。.

这些数据背后并非严格意义上的技术失败，而是根本性的商业误判。企业将农业视为软件开发：在尚未证明商业模式可行之前，就大量投资于机器人、人工智能监控、传送带和收割自动化。自动化只有在降低劳动力成本、提高一致性或实现规模化生产时才能创造价值，而非仅仅因为其外观炫酷。致命的错误在于长期低估能源成本。中小规模农场的月度能源账单高达 1 万至 2 万美元，照明、暖通空调、水泵和控制系统全天候运转。一项针对亚利桑那州水培生菜种植的研究发现，其能源消耗量是传统生菜生产的 82 倍。只要这些能源来自化石燃料，垂直农场的二氧化碳排放量就比露天耕作高出 16 倍。.

第二个结构性缺陷是过早扩张。AppHarvest 在任何一个项目尚未盈利的情况下就建造了多个巨型温室，导致灾难性的资金外流。到 2026 年底，在 2022 年秋季签署联合垂直农业宣言的 23 家公司中，只有不到一半仍在运营。《纽约时报》2026 年 3 月的一篇报道对此进行了精辟的总结：十年前蓬勃发展的垂直农业公司大多已经衰落。.

幸存者：获胜者有何不同之处

在一片废墟之中，仍有一些公司不仅幸存下来，而且还实现了盈利。AeroFarms在完成破产重组程序后，更换了领导层并进行了有针对性的再融资，在新任首席执行官Molly Montgomery的带领下，在报告期的最后两个季度实现了盈利，并向Whole Foods和Costco等零售商供应微型蔬菜。该公司专注于单一核心产品，优化了单一设施，然后才开始扩大规模。80 Acres Farms自称是美国最大的垂直农场，其位于肯塔基州的工厂在2023年产能几乎翻了一番，并在2026年从破产的竞争对手Kalera手中收购了另外三家室内农场。创始人Tisha Livingston将这种做法描述为从他人的错误中吸取教训：先证明自身价值，然后再进行扩张。.

因此，其生存原则是：精简基础设施而非昂贵的豪华设施；专注于少数几种消费者支付意愿高的优质作物；严格控制能源成本；以及采取循序渐进、稳健的增长路径。位于怀俄明州的 Vertical Harvest 公司由 Nona Yehia 运营，其目标客户群体包括学校、医院和当地食品零售商——这些市场需求稳定，价格敏感度较低。.

结构性悖论：显著的收益，却无法解决的成本结构？

垂直农业的生态效益是真实且可衡量的。位于丹麦的北欧丰收农场（Nordic Harvest）是当时欧洲最大的室内农场，由于其循环利用系统，用水量比传统农业减少了95%。这种种植方式无需使用杀虫剂，不受天气条件的影响，最大限度地减少了污染物向土壤和地下水的排放，而且据研究表明，生菜、香草和绿叶蔬菜的产量可提高至传统种植的十倍。垂直农场确实可以在人口稠密、地价高昂的城市地区（例如香港或纽约）以经济高效的方式运营。支持者认为，省去长途运输路线和中间环节可以节省高达60%的成本。.

但悖论依然存在：只要电力仍然来自化石燃料，环境效益就无法弥补。在北美和欧洲，一座高科技垂直农场的运营成本至少为每平方米300美元，主要用于照明和气候控制。在这样的条件下种植小麦等主粮在经济上是荒谬的：实验表明，在封闭空间内种植的小麦价格为每公斤200欧元。理论上，一座占地一公顷的十层垂直农场可以生产700至1940吨小麦——是全球平均产量的220至600倍——但其价格在国际市场上永远不具备竞争力。从结构上看，垂直农业几乎只适合种植水分丰富的果蔬、叶类植物和香草，这些植物虽然对均衡饮食很重要，但热量却很低。.

实际取得进展的地方

尽管遭遇挫折，但该行业在多个领域取得了实质性的技术进步，这将为长期的经济可行性奠定基础。.

光照配方和光谱优化

近年来最重大的突破或许要数精准光照配方的研发了。中国农业科学院成都都市农业研究所的研究人员成功为72种植物开发了超过1300种光照配方，这些配方在光谱、强度和持续时间方面各不相同。他们占地仅100平方米、20层楼高的全自动化工厂，每年可生产50吨生菜，生长周期仅为30至35天——是露天种植周期的一半。单位面积产量比传统农业高出120倍。这项突破背后的原理是：并非所有光照都具有相同的效果。植物在特定的生长阶段会对特定波长的光做出反应，而这一知识不仅可以实现更精确的光照控制，还能显著节省能源。科隆工业大学的研究表明，以毫秒级的精度中断光照供应可以节省20%至30%的能源。.

人工智能驱动的照明和生长控制

科隆应用科技大学的“智能植物”研究项目正在开发集成摄像头和传感器的LED模块，利用人工智能算法自动监测植物的生长发育。该项目使用生长数据训练机器学习模型，对植物生长阶段进行分类，并从中推导出最佳光照方案。该系统还能基于数据进行温度和养分管理决策。该项目由德国联邦经济事务和气候行动部资助，金额约为21.5万欧元——这表明公共部门已经认可了这项技术的潜力。.

全自动无人生产

从播种、移栽到收获和包装，整个生产过程的完全自动化在中国已成为现实。成都的这家工厂生产车间无需人工操作，所有核心工序均由机器人完成，并通过无菌无污染的环境确保最高的食品安全标准。这一发展开启了西方企业从未企及的关键篇章：在不相应增加劳动力成本的情况下实现真正的规模化生产。.

用于虚拟运营优化的数字孪生

将数字孪生技术集成到垂直农业系统中，可以在实际系统实施更改之前，在虚拟环境中模拟和优化栽培参数。来自物联网网络的传感器数据实时输入到数字模型中，该模型随后预测植物生长、资源消耗和潜在问题。弗劳恩霍夫机械工程研究所 (Fraunhofer IME) 正在该领域研究基于计算机视觉的植物生长过程数据驱动监测系统。.

扩大栽培植物的范围

早期的垂直农场几乎只种植生菜和香草，但如今种植范围已大大扩展。成都的这家垂直农场种植了300多种植物，包括根茎类和叶菜类蔬菜、瓜类、水果和药用植物。该农场种植的草莓每株年产量可达1500克，而露天种植的草莓单株产量约为300克。这为垂直农场开辟了除高产量、低利润的生菜市场之外的新经济机遇。.

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人工智能带来的新潜力：真正的颠覆性变革尚未到来

人工智能并非在逐步改变垂直农业，而是在从根本上改变其结构。关键问题在于，人工智能在哪些具体应用领域能够释放出以往要么无法实现要么成本过高的潜力。.

预测产量建模和资源规划

人工智能算法能够分析历史生长数据，识别季节性模式，并预测参数变化的影响。这使得规划的确定性达到了前所未有的水平：食品零售商可以精确计算交货日期，并确保产品质量始终如一。通过利用生长模式、气候需求和资源消耗数据，人工智能算法能够动态调节室内气候，为植物生长创造理想条件。这显著提高了水、光照和肥料等资源的利用效率。.

人工智能辅助的病虫害检测

集成摄像头系统结合训练有素的图像处理算法，能够及早发现植物病虫害。与传统农业相比，其优势显著：在作物密度可控、摄像头覆盖范围广的受控环境中，人工智能模型可以配备精准的训练数据集。早期干预能够最大限度地减少作物损失，并以更有针对性的措施取代本已有限的农药使用。.

用于生长方案开发的生成式人工智能

利用生成式人工智能自动开发和改进生长方案是一个尚未充分探索的领域。此前，创建最佳的光照、营养和温度配方需要多年的经验研究。生成式模型有望提出新的组合，并对其进行系统测试和评估——其速度是人类研究团队无法企及的。成都的研究所已通过1300个光照配方数据库，展示了人工智能持续扩展该数据库所能带来的潜力。.

自动化繁殖加速

或许最具变革潜力的领域之一在于种子研发。成都的这座设施已开始利用其可控环境加速育种进程：传统上，培育一个新品种谷物需要8到12年；而在垂直农场中，这一周期缩短至1到1.5年。人工智能可以作为这一过程中的选择工具，将遗传数据与生长数据相结合，并优化杂交育种策略。这项应用远不止于粮食生产，更触及了长期粮食安全的战略层面。.

药用植物和高价值作物

最具发展前景却鲜为人知的细分领域之一是药用植物和其他高价值特种作物的种植。制药行业对植物性原料的需求持续增长，而质量控制在这一领域至关重要。垂直农业在这方面具有结构性优势：活性成分浓度可控、质量可重复、无农药或重金属残留，且全程可追溯。人工智能辅助的过程控制可以通过定向诱导胁迫或精确调节营养成分，最大限度地提高特定植物次生代谢产物的浓度。目前，一些国家已在可控的室内条件下种植医用大麻，这证明了该理念在受监管的高价领域具有经济可行性。.

太空旅行和极端环境

垂直农业与太空研究的联系早于当前的商业浪潮。德国航空航天中心（DLR）运营着位于南极洲的封闭式温室“伊甸园ISS”，为诺伊迈尔三号科考站提供物资。美国国家航空航天局（NASA）和其他航天机构正在积极研究利用封闭式种植系统为国际空间站、月球或火星的长期任务宇航员提供物资的可能性。从这一领域获得的技术洞见——资源利用效率最大化、流程可靠性绝对可靠以及空间占用最小化——可以直接应用于商业领域。在此背景下，通过人工智能实现全方位控制并非噱头，而是生存的必需品。.

中国模式：一种系统性的竞争优势

近年来最引人注目的变化体现在地域分布上。西方公司斥巨资烧钱，而中国则选择了一条截然不同的道路。中国农业科学院都市农业研究所于成都开发了世界上首个无人超高层垂直农场，并于2023年底投入运营。早在2022年卡塔尔世界杯期间，该农场就从沙漠中央的集装箱中为运动员提供了70%至90%的蔬菜需求。.

关键区别不仅在于能源成本更低，更在于其系统性的研究逻辑：中国团队没有将资金投入到高端植物的培育上，而是专注于通过光照配方研究来解决根本的能源问题。最终成果——一个包含1300多种光照配方的数据库——实现了西方企业从未企及的能源突破。目前，生菜的生产成本在每公斤10至15元人民币（1.50至2.20美元）之间——虽然仍高于露天种植，但这一成本水平已为高地价城市的商业化发展奠定了基础。中国计划将这项技术推广到国际市场，沙特阿拉伯、罗马尼亚和乌兹别克斯坦等国均已表示出兴趣。.

市场预测：介于乐观与现实之间

不同研究机构对垂直农业的市场预测差异显著，反映出其发展轨迹存在根本性的不确定性。保守估计认为，到2035年，全球垂直农业市场规模将达到220亿美元，自2025年以来的复合年增长率（CAGR）为11.4%。更为乐观的预测则认为，到2035年，该行业规模将达到588.3亿美元，甚至更高。仅北美市场预计到2035年就将增长至114亿美元，复合年增长率为14.4%。德国被认为是第三大市场，增长率为13.1%，且超市和餐厅等机构的需求强劲。.

这些预测应谨慎对待。它们大多是在资金雄厚的先行企业失败之前制定的。实际市场发展表明，增长将比最乐观的预测更具选择性、速度更慢，并且更加集中在特定的地域市场。根据不同的定义，2025 年的市场估值将在 74 亿美元至 90 亿美元之间，其中以中国为首的亚太地区将成为主要的增长动力。.

人工智能本身无法解决的系统性挑战

客观的分析必须承认，尽管人工智能能够带来显著的改进，但它并非解决行业结构性问题的万灵药。能源需求仍然是核心障碍。只要电力价格昂贵且依赖化石燃料发电，即使是经过人工智能优化的照明系统也无法从根本上改变基本的成本结构。真正的解决方案在于将人工智能带来的效率提升与向可再生能源的转型相结合。只有降低高能耗并使用可再生能源，垂直农业才能实现可持续发展。光伏发电作为室内农场的主要能源在技术上是可行的，并且已经在试点项目中进行测试。.

市场定位问题也无法仅靠技术解决：只要只有少数消费者主动寻找垂直种植的产品，市场就仍将依赖机构买家。更广泛的需求需要沟通、信任以及至少能与传统产品大致竞争的价格。在土地价格极高、水资源匮乏或供应链中断的市场——例如沙漠地区、北极地区或人口稠密的特大城市——这种竞争已经存在且可以实现。.

潜力是存在的，但目前还比较小众。

垂直农业不会取代全球农业。研究人员、经济学家以及越来越多的投资者都认同这一点。在可预见的未来，种植小麦、水稻或土豆等主粮作物在经济上仍然不可行。然而，真正具有潜力的是混合型农业：室内农场可以与传统农业互补，种植高价值作物、草药、药用植物和特定蔬菜品种——在这种模式下，质量、可追溯性和稳定性比单纯的产量更为重要。.

从先驱者的失败中汲取的教训并非否定这一概念，而是修正过高的期望。在这种重新调整的框架下，人工智能为第二代垂直农业公司提供了技术基础：它们拥有更丰富的信息、更精准的计算、更专注于真正的市场细分，以及能够兑现其可持续发展承诺的能源理念。那些在第一波浪潮失败后，以冷静评估剩余机遇的态度进行投资的人，比那些被狂热情绪驱动的第一代人拥有更光明的前景。革命尚未发生，但悄然而渐进的变革才刚刚开始。.

Konrad Wolfenstein

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