引领生物光照新发现

面对滚滚未来的智慧农业浪潮，生物光照企业如何通过生物光照的技术创新和技术升级，在赋能智慧农业发展的同时，找到差异化的创新路线和应用空间，进而实现在智慧农业的风口提前卡位，6 位来自不同高校和科研机构的嘉宾，分别用不同的科研践行，提出了不同的见解，给出了不同的答案。

本届论坛，来自华中农业大学的陈建军教授，分享了其团队关于“光照对蓝莓组培苗生长影响”的研究成果，同时以及其研发专用 LED 灯的实践和构想。

什么样的光谱适合蓝莓生长？陈建军教授团队采用智能化的植物补光箱，聚焦光质、光透、光强开展的一系列研究实践。通过红蓝光交替，结合不同光质、光周期，持续研究蓝莓的生长指标、生理指标，抗氧化能力，并取得了不错的研究进展。

论坛现场，陈建军特别分享其研发铜基金属卤化物专用 LED 灯的构想。陈建军教授在研究过程中，采用纳米晶体合成的方法，一是把钠离子掺杂到铜基卤化物中。二是把合成材料弄出来后，测光学特性。最终发现，掺杂 10% 的 Na5 后，量子产率由 88.4% 扩大到了 90.2%，荧光的寿命也增加到了 1480 纳秒。在经过一系列负责的研究测试之后，陈建军教授发现，使用不具备量子光谱的元素，实现白光发射，显示指数为 91，相比传统 LED 灯，整体性能更为出色。

聚焦 UVA 和 FR 在 LED 植物工厂蔬菜生产的应用，华南农业大学教授刘厚诚在本届论坛上带来了其团队的两项最新研究成果。一是在红蓝光上面补充不同强度的 UVA 对羽衣甘蓝生长的影响；二是远红光和 UVA 阶段补光对蔬菜生长营养品质的影响。

刘厚诚团队“关于红蓝光下补充了不同强度 UVA 对羽衣甘蓝代谢影响”的实验结果显示，中低强度 UVA 处理，可显著增加羽衣甘蓝生物量，光合色素含量，可溶糖和牛苷的含量，并降低牛苷代谢基因表达，有利于植物工厂羽衣甘蓝栽培。

刘厚诚团队开展的另一项研究是针对生菜种植的，研究结果显示，远红和 UVA 在增加生物量基础上，效果非常明显，比单纯红蓝光的增加，效益更好。同时，先给远红，第二周补充 UVA，能促进生菜的增长，同时又能显著改善营养品质。考虑生菜整体生产品质，刘厚诚团队认为，在第二周补远红+UVA 的方案，是最高效率的，可作为植物工厂的生产栽培参考。

好亮固体光源研究所许东所长，基于对生物光学产业的深度认知，分享了他的四个核心观点。

第一个观点是生物光学的目的，首先是解决物理层面光量子效率问题，第二是解决生物层面生物吸收效率问题，第三方面要解决的是应用层面的投入产出比问题。

第二个观点是，必须要推动生物光照企业，完成从物理级光谱技术到生物级光谱技术的转换，才能让生物光照真正能够赋能智慧农业。想要完成这个转换，光谱技术不仅要关联环境参数，而且要通过试验技术建立生物对光子吸收效率的数学模型。

第三个观点是，推动生物光照企业完成物理级光谱技术向生物级光谱技术的转化，需要积累多周期海量数据，同时需要人工智能和超级算力，才能提高实验效率和降低产业成本。因此，人工智能是生物光照企业晋级的必由之路。

第四个观点是，必须要用技术驱动产业升级。企业的技术投入不是认知投入，也不是个体思维投入，而是技术生态投入。其中，包括基础研究，也包括实验研究，以及应用研究等。抱着技术生态投入思维，和产业协作思维，才能真正实现技术驱动产业升级。

看光在茶树和茶树加工过程中可以做什么？来自湖南大学的周智教授在本届论坛上对此进行了系统梳理。

在育种育苗层面，周智及其团队，基于环境因子分析和土壤有机质、全氮、全磷的研究，实现了古茶树的扦插和全室内光照育苗。与此同时，周智还引述中国科技大学物理学院刘文教授的研究成果，介绍了红外光对于茶苗生物质量和茶叶口感的改善。

具体到光在茶树生长发育过程中的应用，周智不仅介绍了中科院刘东华院士和安徽农业大学李叶云教授的研究成果，佐证了不同光谱对茶叶生长速度和茶叶成分具有显著影响。同时，还介绍了与茶氨酸成分含量相关的基因对照研究，不仅发现蓝光对茶氨酸的含量有比较好的提升，而且找到了导致含量提升的对应基因。

除了可以用于育苗育种和改善茶树的生长发育，光还可以应用于茶树的加工和储藏。周智在其主题分享中，介绍了国内部分企业和部分科研机构的聚焦人工光萎凋的科研和实践。通过设置光环境和环境调控这个温度湿度，不仅可以对茶叶进行萎凋处理，而且可以改善茶叶的口味。

作为千叶大学环境与健康科学中心的一名研究人员，鲁娜博士主要研究通过光照条件和光环境的调控，来研究LED光照对植物工厂内香料植物生长的品质的影响。

鲁娜在其主题分享中，介绍了其团队如何利用光于营养液成分的调节，最终发现适合生产含有高浓度紫苏醛的紫苏产品的光条件和EC条件。同时，还介绍了包括迷迭香、香菜、金莲花的实验过程和实验发现。

鲁娜及其团队希望，通过在实验中持续改进光配方、EC配方和发掘更低成本的育苗方法，能够帮助植物工厂发现一些具有高经济附加值和高健康附加值的新品种，进而帮助植物工厂实现低成本、高效率的生产目标。

针对甜瓜育种年限长、育种成本高的难题，宁夏大学吴龙国教授在本届论坛上带来了宁夏大学联合华南农业大学刘厚诚教授基于植物工厂甜瓜加代育种的光环境调控技术。

研究团队，首先研究了不同光配比，对甜瓜生长和叶绿素含量的影响。上述基础上，进一步研究不同光配比对甜瓜根系形态指标的影响，对照根长、根面积、根数体积，残疾等指标，选择能够导向最佳生理参数的光配比方案。最后，是通过研究不同光配比对甜瓜生育周期的影响，进一步为加代育种创造技术条件。

截至目前，吴龙国团队已经完成了筛选出最适的光配比和光照强度的基础研究工作，后期将进一步完善光周期研究，并实现光环境的参数、光配比、光照强度、光周期的研究融合，以实现工厂瓜菜快速加代关键技术的技术攻关，进而解决宁夏瓜菜种子繁育慢的技术壁垒。