近年來，能促進植物生長的led照明產品引人注目，這些led生物照明產品被譽為“植物工廠”。

“給點陽光就燦爛”本是人與人之間一句調侃的話。但是，在生物照明領域，無論是植物，還是動物，甚至是微生物，給對光就能“燦爛”。 近年來，能促進植物生長的led照明產品引人注目，這些led生物照明產品被譽為“植物工廠”。據行業分析機構wintergreen研究報道，2013年全球植物工廠led燈具產值高達12億美元，較2012年增長了27％。而且，led生物照明還在畜禽與水產養殖、植物組培、食用菌培育、誘魚燈與誘蟲燈應用等方面“一展身手”。 

中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所研究員劉文科在接受《中國科學報》記者采訪時認為，對現代農業而言，人工光照明的需求是必要的、迫切的。 中國科學院半導體照明研發中心副主任、國家半導體照明工程研發及產業聯盟副秘書長王軍喜更是對《中國科學報》記者強調：“led作為半導體固態冷光源，具有光質純、光效高、波長類型豐富、光強與光質調制便捷，以及節能、環保、長壽命等優勢，是農業生產光環境調控的最佳光源。” 不過，led生物照明在我國卻正在經歷一個艱難的起步期。 頗具壓力的起步期 與傳統植物燈相比，led植物照明燈具有明顯節能高效的優勢。國際led大廠如飛利浦、三菱化學、首爾半導體、臺灣億光、昭和電工、日本鍋清等紛紛投資生物照明領域，使得產業發展呈快速增長趨勢。 劉文科向記者提供了一份數據，從全球市場來看，初步統計2013年led生物照明市場已達到千萬美元規模，預計2014年將逾3500萬美元，2017年可望達3億美元。 目前，led生物照明應用集中在農業土地資源稀少或從事農業人員較少的國家和地區，日本、韓國、美國、歐洲等地是led生物照明主要銷售市場。 在我國，設施園藝、循環水養殖、遠海捕撈、植物保護、城市農業、家庭農業等行業均對led半導體照明有迫切需求，呈現出全面發展的勢頭。 “現代農業照明應用前景非常廣闊，據估算其產業規模在千億元以上，預期在未來5~10年將有較大的發展。”劉文科對led生物照明寄予厚望。 

但是，賽迪顧問分析師嚴帥指出，從產業規模來看，led生物照明應用處于起步階段。目前中國從事led植物燈的廠家并不多，以中小企業為主，主要分布在深圳、東莞等地，產品以出口為主，大都沒有形成銷售規模。并且，led生物照明燈價格比其他燈源略高，led生物照明應用前期投入較大，無法與其他燈源競爭。 高工led研究所總監張宏標也對《中國科學報》記者表示，起步期內相關技術標準制定尚未跟進，而且用戶的使用習慣也未被培養。“最重要的是，現在led生物照明技術尚不成熟，生產成本也過高。”張宏標說。 技術和理念有待跟進 中國科學院半導體照明研發中心高級工程師宋昌斌向《中國科學報》記者證實，雖然當前農業照明占據led生物照明的主要組成，但led光源在農業領域的研究還屬起步階段，缺乏系統的研究。 

據悉，led農業光照系統多為中小功率，主要在園藝組培育苗室使用，大功率光源需要散熱等模塊，綜合成本較高。 此外，據張宏標介紹，由于國際巨頭芯片廠家在發光效率、可靠性方面優于國內廠家，我國led生物照明的產品芯片仍然主要依靠進口。 宋昌斌分析，國內半導體芯片外延片行業起步較晚，積累經驗少，而且受制于專*問題。“大量的核心專*掌握在日本日亞、美國科瑞等早期領跑企業手中，國內led企業在芯片外延方面的專*實力相對較為薄弱，已然成為國內led外延芯片產業發展壯大的瓶頸。” 與技術不成熟對應的是，目前國內專業生產植物生長光照燈具的廠家規模小，數量少，且絕大部分分散在制造功能性照明廠家中，所以農業主要需要的峰值660納米紅光芯片形不成規模，國內芯片外延片廠家不愿投入人力、物力開發農用紅光芯片。 南京農業大學農學院教授徐志剛則在接受《中國科學報》記者采訪時進一步指出，led生物照明的產業發展一直存在“重led、輕生物”的問題。 一直以來，led產業界、材料和電光源科研界、農業工程界是led生物照明研發和推廣的主力軍，實際工作中往往以led為主體，而缺乏對植物及其栽培原理的深刻認識，沒有從植物栽培（或動物養殖）原理的總體性需求綜合考量。比如，植物生長需要光、溫、水、肥、氣的綜合協調配合，僅僅考慮光是遠遠不夠的；也沒有開展光照對動物生理、生態和行為影響的系統研究。 作為環境因子之一，人工光照給生物提供了必要生育條件，但卻不是充分的，應該以生物為主體，以光照為主線，以生物生產的穩產、優質和高效為目標，耦合其他環境因子，營造出適宜于生物健康生長的環境條件。 “如果想將led應用于生物領域，那么現在就應該轉變觀念和做法了。”徐志剛說。 如何推動產業發展 雖然成本、技術、理念等“攔路虎”在前，但是植物光質生物學微觀機理尚不清楚，引發對led生物照明應用潛力和可靠性的疑問，導致其放緩了應用步伐。“因此，led光質生物學是發展led生物照明的重中之重，國家和行業必須加以重視。”宋昌斌說。 除了要加強技術研發，張宏標等人提出，政策要加強引導led生物照明應用和推廣，同時加快led生物照明標準的編制、發布和貫徹實施。產學研緊密結合促進led生物照明行業的發展也是專家的共識之一。 

王軍喜提出，農業半導體照明研發與產業化發展必須有全國性的交流平臺，以加強科研院所、高等院校與照明企業間的對接，促進農業照明技術轉移和產品裝備的更新換代與推廣應用，并逐步建立農業照明產品評價和測量標準體系，提高農業照明對現代農業發展的科技貢獻率。 

嚴帥則認為，led生物照明產業化的發展需要led龍頭企業加大投入該領域的研發與示范應用，積極與具有植物照明領域核心自主知識產權的廠家合作，推廣led生物照明。 嚴帥介紹了某大型led企業在進軍生物照明領域時采取的方式以提供借鑒。 該企業通過與合作伙伴開展密切合作，逐步開發出符合客戶需求的照明方案。在這個過程中，其會鼓勵合作伙伴共同提供整體解決方案，根據作物的需要和種植環境而制定特殊led產品，與種植者以及他們的供應商共同研發和探索。同時他們還會跟蹤了解項目的進展，并給出及時的建議，提供負責照明方案的設計、項目的安裝顧問以及應用中的支持，確保照明方案的可行性和完整性。