不久前在纽约举办的“世界科学节”上，美国哥伦比亚大学环境和健康学教授迪克逊·德斯帕米尔提出了“垂直农业”的设想，他希望城市能够种植本地食物，不是在屋顶花园或街区试验田，而是在由玻璃和钢筋组成的光线充足的建筑物里———在一楼喂养罗非鱼，在12楼种植西红柿。“垂直农业”也被称为“摩天农业”。

德斯帕米尔的想法让我们想起传说中的“古巴比伦”的空中花园，这个大胆而新鲜的创意引起了很多科学家的关注。最近，英国著名杂志《科学通讯》对其进行了讨论。

德斯帕米尔的设想是，在这些建筑物内，所有的水都被循环利用，植物不使用堆肥；甲烷被收集起来变成热量；水池中的水喂养鳟鱼等淡水鱼，也可以用来灌溉草莓等水果；植物通过本地的蜜蜂授粉；小鸡在一楼咯咯叫；猪圈则在另外一层楼，他们排泄的废料成为能源的来源……他认为，“垂直农业”可以使城市不断换新颜，每层建筑物可以开办一个农产品超市，提供工作机会，也提供新鲜健康的食物。

有些人说，成功的城市农业科学已经存在。美国国家宇航局(NASA)已经能够在火星培育植物。无土栽培系统———水栽培也被广泛使用。最近，高效的人工照明以及天气控制技术已基本完善，城市规划师正在将建筑与自然进行更多的融合。

“垂直农业”的支持者说，城市农业可以养活地球上越来越多的人、净化空气、减少为了争夺自然资源而引发的战争。

根据德斯帕米尔的推断，目前，像整个弗吉尼亚州那样广阔的土地上种植的植物才能养活纽约城的居民。美国一份2007年的报告称，到2030年，全球会有约50亿城市居民(现在只有23亿)。那么，他们的食物从何而来？

德斯帕米尔指出，将森林变成农田可能会把传染性疾病“解放”出来，并且加速它们的传播。在传统农业中，施肥和杀虫剂已经污染了水源。最近的分析发现，在美国，表土层被破坏的速度是自然补给的10倍，印度等发展中国家则是30倍到40倍。德斯帕米尔认为“垂直农业”能够“软化”传统农业，给“伤痕累累”的土地以喘息的机会。

前任西雅图城市规划师加里·劳伦斯说：“减少食物运输中排放的二氧化碳、使用生物燃料或者从混合肥料中产生甲烷，都是很好的商业创意，城市农业增强了一个城市处理灾难的稳定性。最典型的情况是，爆发卡特里娜飓风的新奥尔良市一夜之间成为孤岛，城里的居民吃什么？”

德斯帕米尔说：“在我们外部世界发生的是雷电、洪水、干旱等。有了‘垂直农业’，人们能够在家里控制所有的事情。”

美国亚桑纳大学环境控制农业中心的主任吉恩·贾克梅里说：“在室内，种植植物的环境可被前所未有地进行精确控制。”他们正在研究的技术包括用有限的水让植物生长。在这个名为“深流水耕法”的计划中，植物完全覆盖在一定水量的表面，使用正确的软件和网络连接，科学家就能控制酸碱度(pH值)、营养物质的数量、溶解的氧气、温度、湿度、光照强度以及二氧化碳浓度。

贾克梅里将光散射、气候控制、降温和加热系统的整合看成是“垂直农业”面临的主要挑战。他说，气候控制是建筑物结构和居住于其间的人要考虑的问题。植物的需求各异，例如，莴苣喜欢寒冷天气，然而，甜瓜和西红柿却需要温暖的气候。光线也很重要，大多数食用作物都是一些需要阳光充分眷顾的植物。均匀分布的光线可以使植物更好地进行光合作用，“垂直农业”一般常使用由发光二极管(LEDs)散发出来的人工光照。

NASA和其他地方的科学家正在对LEDs进行精细微调，让其发出更适宜植物生长的光线，他们的建议是使用红光和蓝光。肯尼迪太空中心的科学家发现，如果没有绿光，植物略带紫色，很难健康生长，增加24%的绿光，会加强植物的生长并且改进其外观。

也有人对“垂直农业”的前景忧心忡忡。劳伦斯强调说：“‘垂直农业’不会得到免费入场券，它是一个政策和金融议题。”怀疑者认为，“垂直农业”的成本将超过利润，得不偿失，人们更应该做的是改进当前农业的生产效率。

卡内基梅隆大学的克里斯多佛·韦伯说，对于老建筑或者准备动工的新建筑而言，金钱投入和二氧化碳排放等成本太大。他调查了食物生产和消费的环境影响后认为，“垂直农业”从一开始就是错误的。他说：“我们没有用光土地，只要改进当前的农业生产系统，从谷物饲养牛变为用草饲养牛，或者让谷物更适应当地环境，我们就很容易种植出两倍于目前的食物。”

纽约“SunWorks”公司的林斯里说：“同更赚钱的建筑物的竞争也要考虑在内。城市农业最大的挑战是找到土地。对于开发商而言，单层温室带来的低收入和低利润不可能与作为公寓出售相比，利润永远是开发商优先考虑的事情。”

土地稀缺并没有粉碎德斯帕米尔的梦想，他认为，纽约不仅拥有足够的屋顶，也有很多废置的大厦，为什么不考虑在地下室或者小棚屋上建立“垂直农业”呢？

林斯里说，对于那些看不到“垂直农业”未来的人来说，使用现有技术的屋顶花园能够提供健康的产品，把城市居民同食物密切联系起来。“SunWorks”公司建造的“科学船”提供了屋顶花园的模型，他们在一座废船的顶部建立了两个温室，该船超过80%%的能源来自于太阳能电池板，另外一些能源来自于细小的风车和一个风力发电机。该模型证明，城市农业同二氧化碳中和密切相关。

这两个温室里种满了色彩艳丽的草莓、甜菜等多叶植物，有装置来收集雨水，一系列的管子使水在植物中循环使用，当水藻附在管子上时，工作人员清洗管子，在船的背面，有一些湿地植物吸收废旧的水，结束循环。研究人员安装了一系列精密的传感器和仪器来记录能源的使用情况，以便为更大的项目和系统服务。

林斯里说：“有机食品不能养活全世界所有的人，农村农业仍然不会消亡。在任何可能的地方，采用更为有机的方式种植谷物，用高产出的温室食品补充有机食品是一个可持续的方式。”

关于“垂直农业”的讨论仍在继续，让我们拭目以待。