一项关于垂直农业的重大研究成果发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS Nexus)，为全球粮食安全带来了新的希望。该研究由新加坡研究平台TUMCREATE牵头，慕尼黑工业大学(TUM)领导的研究团队主导，聚焦垂直农业中农作物、藻类、蘑菇、昆虫、鱼类和培养肉六大类食物的种植潜力，凸显其在未来粮食安全保障中的关键作用。

在极端天气频发、人口密集且需求旺盛的背景下，传统农业面临诸多挑战。而垂直农业凭借其独特优势成为重要补充。“垂直农业能在靠近消费者处种植食物，不受天气干扰，还能高效利用空间。”该研究首席研究员、新加坡TUMCREATE研究平台Vanesa Calvo-Baltanás博士指出。

研究团队通过理论估计与定量框架，深入剖析垂直农业在粮食安全领域的潜力。数据显示，在十层垂直农业系统中，相较于大田作物，农作物单位面积蛋白质产量可提升近300倍，蘑菇和昆虫更是高达6000多倍。同时，受控环境农业系统显著降低土地使用，且无需使用杀虫剂、抗生素等病害防治手段，有助于减少环境影响。

此研究作为“蛋白质4新加坡”(Proteins4Singapore)项目核心内容，紧密契合新加坡“30 - by - 30”战略——即到2030年实现30%的营养需求本地生产。研究证实，垂直农业可作为该战略中资源高效利用的关键环节，推动新加坡粮食自给自足。

在资源循环利用方面，垂直农业展现出更大优势。慕尼黑工业大学数字农业教授、TUMCREATE首席研究员Senthold Asseng强调，垂直农业潜力远未释放。蘑菇和昆虫等新型食物不仅提升产量，还可助力室内作物形成闭环资源循环，处理作物废弃物并转化为营养食物。此外，这些食物对光照需求低，可降低能源消耗与成本，克服垂直农业高能耗难题。

然而，受控环境农业食品系统仍面临挑战。高能量需求与社会认可度低是制约其发展的两大难题，尤其是藻类和昆虫等具有优势的食品，目前尚未被多数消费者接受。

“受控环境农业有望革新粮食生产，但要充分发挥潜力，需技术进步、跨学科能源研究、政策激励与公众参与协同推进。”Calvo - Baltanás博士呼吁。她表示，该研究为政策制定者、行业从业者及科研人员提供了决策框架，助力可持续粮食生产发展。

更多信息： Vanesa Calvo-Baltanás 等，《受控环境农业的未来潜力》，PNAS Nexus (2025)。