人类有12000年的粮食种植经验，但在室内种植作物的经验只有一代左右。虽然我们仍在沿着技术学习曲线前进，但还是缺乏关于某些基本问题的良好数据—— 例如，比较土壤中、温室内和使用水培的室内种植植物的作物产量。此外，传统的耕作技术的基础条件与垂直耕作完全不同。传统农业在室外，粮食作物面临着降雨、光照和风的变化，必须与其他植物竞争，在受到动物或昆虫威胁的同时，在不同质量的土壤中获取营养。

垂直农业消除了自然界固有的不确定性，这是一个积极的事实，但把植物从他们自然栖息地搬到人工环境，则意味着我们在含蓄地说，我们了解一棵植物生长所需的一切。然而事实上，我们并不了解。如果没有对植物的彻底理解，我们就只能在室内种植最容易种植并且产量过剩的作物：生菜、药食植物和绿叶蔬菜。

一名员工在日本京都县神冈的一家Spread Co.工厂检查室内种植的生菜

最近通过的农业法案为垂直农场的研究和投资提供了支持，这对该行业是很大的积极作用，但我们还有进一步的工作要做。然而，如果不花时间去理解这门科学，垂直农业就不可能实现其崇高的隐含承诺（或投资估值）。

（译者注 -- 农业法案指的是美国基于2014年的“农业法案”，经修改成为2018年的“农业改善法”，重新授权美国以前的农业法案中的许多支出。其中，第7212节强调了对城市、室内等新兴农业生产研究、教育和推广倡议。 ）

“垂直耕作不是空中馅饼，但也不会一蹴而就”

LED种植灯的供电成本是垂直农场必须克服的最大障碍之一，因为垂直农场的产品要与传统农场的水果和蔬菜竞争。事实上，成本如此之高，以至于康奈尔大学著名的荣誉退休教授Louis Albright博士将垂直农场称为“空中馅饼”风险投资。例如，Albright博士计算出，如果在室内耕种，一条面包的成本将是24美元 —— 除了Ricky Gervais，价格对任何人都是难以承受的。（译者注 -- Ricky Gervais，英国著名喜剧演员，娱乐界大咖。他曾自诩富有，出行有私人飞机，买食物不看价格。）

Gauthier承认能源价格很高，但他指出，许多人正在尝试用更少的光来种植作物。科学研究表明，只有约6%的可利用阳光被植物用于光合作用，因此可能有一些方法可以用较少的光来种植相同的植物。LED技术正在不断改进，在某个时间点上，世界各国政府将决定停止温室气体碳排放交易。然而，在那之前，大型垂直农场的盈利能力可能仍然存在未知成份。

欧司朗子公司Fluence的SPYDR 2p型全光谱LED生长灯

“垂直农业提供了一些巨大的可持续性效益”

虽然能源成本并不是一个简单的问题，但垂直农业确实在其他领域创造了巨大的效率。由于相同的水可以通过相同的水培系统一次又一次地循环利用，因此水的使用会大大减少。垂直农业可以大大减少化肥的使用，也不必使用除草剂和杀虫剂来控制杂草和害虫。

这些农业化学物质通常被过度使用，流入河流和湖泊，（造成）海洋死区，藻华暴发 ，以及传粉昆虫的死亡。考虑到清洁的海洋和欣欣向荣的传粉昆虫给我们带来的经济利益，很明显垂直农业为社会提供了真正的价值。但是，只要碳排放和环境污染的价格没有明确的定价，许多人就很难准确地认识到这些好处。

藻华暴发的水体

“未来农业很可能是混合型的”

在某些环境中，例如中东，向垂直农业转移是一件很容易的事。例如，沙特阿拉伯的一个室内农场可以使用太阳能以低成本为LED供电，而不需要遮蔽其他农田。目前，几乎所有的蔬菜都必须进口到该国，因此，拥有本地种植的作物将是一个巨大的胜利。

在其他地区，建立一个设施的费用对垂直农场的增长和盈利能力提出了很高的限制。例如，在前言中提到的大型垂直农场和设备运营商Aerofarms，在其九年的运营中，仅在第八年开始产生（小）利润。面对高昂的资本和运营费用，我怀疑大型工业垂直农场是否能在短期内成为大多数美国消费者水果和蔬菜的主要来源。

Aerofarms的汽雾培技术

然而，对于目前经营的传统农场，较小的、可折叠的垂直农业装置可以生产反周期作物，并为通常进口的食品提供当地替代品。例如，中西部地区的一位农民可以在一个旧谷仓里建造水培设施，或者在一月份芝加哥和明尼阿波利斯超市里用来种植草莓的一块未使用的土地上建造水培设施。在这些地区，浆果在仲冬时价格很高，向这个市场出售新鲜的本地农产品可以为农民增加一个不错的、反周期的收入来源。

英国城农初创企业GrowUp的垂直种植加鱼菜共生的设备解决方案

最后，Gauthier博士表达自己对未来农业和城市农业的愿景，他改编了比尔·盖茨1980年关于每个家庭都有一台个人电脑的经典设想，预测未来每个家庭都会有自己的水培蔬菜种植地（设备）。