11月30日，成都市区的一处露台上，一家农业公司打造的露台农场，农场中种植着红薯等作物。
11月29日，中国农科院都市所的屋顶农场中，郭江奎在查看辣椒长势。B02-B03版摄影/新京报记者 周怀宗
11月30日，成都市大源学校屋顶农场，五年级一班的杜佳萱和王太子，在查看芹菜长势。
在社区的空地里种一畦豆角，在阳台的花盆中栽几株草莓，在楼顶的天台上，打造一个具体而微的农场……
在大都市中，是否能有一处独属于自己的小小菜园？泡沫箱里的一丛韭菜，花盆里的几根蒜苗，玻璃瓶里的一个水培的葱头……对骨子里刻着种菜基因的中国人来说，每一棵小心翼翼呵护的幼苗，都是一场都市里的田园梦。
现代农业科技的发展，为营造都市田园提供了可能，12月初，新京报记者探访了位于成都的中国农业科学院都市农业研究所，在那里，科研人员正在打造一个城市中的未来农场。
12月初，北方的降雪打断了漫长的暖冬，而在西南盆地的成都，中国农业科学院都市农业研究所一处露天的楼顶上，红薯叶和葡萄藤还留着绿意。
温暖湿润的气候，让本该凋零的植物仍保持着生机，辣椒、红薯、甜菜、桃树、蓝莓、柑橘、葡萄……在2000多平方米的楼顶露台上错落安置，在初冬季节，为城市保留了一份生机。
在全球，建立在摩天大楼屋顶上的农场，是都市农业中最动人的展示。与种植花草树木的城市绿化不同，都市农业种植的对象是农作物，蔬菜、水果乃至大田中的粮食作物，都可以搬到城市里，成为城市里独特的景观。
都市农业，几乎和大都市同时出现。当1845年，美国作家梭罗离开城市，独自在瓦尔登湖畔建筑木屋、开垦农田、自耕自食、回归精神世界的时候，德国的学者们，就开始想象在城市中保留农业的未来场景，高楼与农田比邻，水泥钢筋的丛林里，点缀着庄稼和果树……
近两百年过去，随着技术的发展，曾经的想象正不断变成现实，成熟的无土栽培技术，不仅可以在城市里建起一个个植物工厂，甚至在高空中，也可以营造独特而美观的微型农场。这样的农场，每一个都是城市中的奇观。
在纽约日落公园，有3.2亩的屋顶农场，通过储存降雨等生产各种蔬菜和农作物，人们在屋顶上劳作、休憩、聚会，将新鲜的蔬菜就地搬上餐桌，在都市的摩天大楼上享受田园生活。在泰国曼谷的一座大学中，人们建成了一处超过10亩的屋顶农场，甚至在屋顶上打造梯田、建立农业循环生产的模式。
在中国，屋顶农场方兴未艾，在上海，一处建立在屋顶的共享农场，吸引了许多在大都市中生活的年轻人，他们平时穿梭在繁忙的都市中，休息日则换上工装，登上楼顶，认领一方小小的土地，抬头可仰观宇宙，低头可亲近自然。在杭州，父母带着孩子周末体验农耕，不必跑到郊区的菜园里，城市里的屋顶上，就有可以让孩子们动手种地的微观农场……
越来越多的城市，开始重新把目光投入都市农业。而现代化的技术，也让人们在都市中建设农场的愿望，变得触手可及。中国农科院都市农业研究所里，从事智能园艺装备研究的郭江奎，与团队的科研人员一道开发了许多适合家庭和城市的种植设备与技术，比如水培管道、碗式栽培设备等，他把这些设备安置在都市农业研究所的屋顶农场上，种植了各种农作物，小的只能种一株草莓，大的可以种几棵果树。
2021年，都市所智能园艺装备创新团队科研助理郭江奎和同事们在都市农业研究所的楼顶上，开始打造这个面积超2000平方米的农场，在这里，他们使用了众多最新的都市农业科技成果。
一处葡萄架下，几棵葡萄树种在一个圆形的容器中，容器不足一平方米，但长势不错，长长的藤蔓爬满了架子，这是一种限根技术的种植模式，容器中也不是土壤，而是用来固定根系的培养基质，“基质是无土栽培的材料之一，主要功能是固定农作物，如珍珠岩、草炭等，市场上常见的椰糠之类的，也算基质。”郭江奎介绍，基质中含有的营养元素很少，作物生长主要依靠人工添加绿色肥料、营养液等。
在这个屋顶农场，还有许多木本的农作物，一排桃树间，夹杂着几棵橘子树，树上的橘子已经成熟，还未采摘。它们被种在不同的容器中，同样使用无土栽培的技术，和楼顶的地面并不接触，“这些基质其实很轻，不会对大楼造成很高的承重负荷。”郭江奎说。
农场里，一个个两米多高的架子，是蔬菜种植区，种植着生菜、甜菜等多种叶菜，辣椒、番茄等茄果类的蔬菜则只有一层，种在营养液中。
在农场，还有一片特殊的庄稼“空中红薯”，这是一种树状种植技术，把多年生的红薯种成一棵“树”。红薯的根系，扎在地面上的容器中，容器里填满基质，容器上搭出比葡萄架更结实的架子，粗壮的红薯藤爬上架子，每一个枝条上，都挂着一个黑色的塑料桶，红薯的每个枝条都可以扎根，长出红薯。这些挂在架子上的塑料桶里，也填充了基质，让藤蔓扎根，然后在桶里结出红薯。如果剪开塑料桶，就能看到密密麻麻的红薯。
红薯是高产作物，在大田中，一年生的红薯，亩产普遍可以达到5000斤左右，而在屋顶的树状红薯产量更高，尤其是多年生长的情况下，每一株都能生产数百斤红薯，在科研实验中，最高的产量，一株甚至能达到千斤。
“这种技术并不难，如果在自家阳台种，种一株，就够一家人吃了。”郭江奎说。
和大部分植物工厂只能生产蔬菜，甚至只能生产生菜不同，位于成都的这座屋顶农场里，可以种植大量的农作物，包括水稻玉米小麦等大田粮食作物。事实上，郭江奎和他的同事们，一开始想种的，就是大田作物，最初种了水稻，随后又攻克了小麦、玉米、大豆等水培的难题，在屋顶上成功收获了各种粮食。
在屋顶建一个农场，到底有多难？屋顶的农场，能否变得更小，变成一个“阳台农场”？
在都市农业的发展中，阳台种菜是人们最熟悉的，但同样也是推广最难的，甚至比规模更大的屋顶农场更难推广。
2022年下半年，位于成都市区的一家农业公司，打算在公司二楼的一处空闲露台上，建一个小小的农场，一方面展示公司的成果，一方面也可以做一些简单的实验。公司负责人告诉记者，他们找到都市农业研究所，请郭江奎和团队的科研人员，为他们设计了一个露台小农场。2023年上半年，农场正式建成，这个微型的小农场中，被划分成两个区域，分别种植蔬菜和果树，果树主要是橘子树，蔬菜则是茄果类的辣椒、茄子、西红柿等。
“蔬菜只有几十平方米，成熟后供给公司的食堂，但实际上，公司二十多个人，根本吃不完。”公司负责人说。
“坐在家里，一边涮火锅，一边从阳台上摘新鲜的菜。”这样的场景，许多人都曾经想象过。而如今，都市农业的技术和设备，已经足以支撑梦想的实现。
小型的、可放在阳台上的蔬菜种植柜，在网上并不贵，从几十元到几千元都有。在农科院都市农业研究所，一种新研发的水培蔬菜种植柜，几乎可实现“傻瓜式”操作，自动循环的培养液可以反复使用，自带的育苗床、栽培架可以让蔬菜从一颗种子开始成长，“成果转化后，一个柜子的市场价不高，操作也很简单，放在阳台上，接上电，只要不懒，就可以一茬一茬地收获蔬菜。”郭江奎说。
12月初，位于成都市高新区的大源学校里，教学楼的大厅中，两个高大的种植柜靠墙而立，种植柜里，种着一层层的生菜，有些已经可以采摘，有些还很小，一棵过了采摘期的生菜，开出了一朵黄色的小花。
两个种植柜，分层分区属于不同的班级。11岁的杜佳萱和王太子，都是五年级一班的学生，他们负责一小片区域，从育苗到收获，全程都归他们管理。
从一颗种子开始，亲手帮助它发芽生根，看着它在短短几十天中，长成一棵青翠鲜嫩的蔬菜，是这所学校的小学生们，在课余时间最大的收获之一。一棵小苗的诞生，会让他们高兴地又唱又跳，一棵蔬菜的枯死，会让他们沮丧很久。
种植柜安放的时间不算长，但两个11岁的孩子，却都是“老练的农夫”，大源学校劳动科技艺术中心主任黄莉介绍，大源学校从很久之前，就开设校内劳动课，让学生参与农业种植，并在一栋教学楼的楼顶上，建成了一座上下两层的屋顶农场，每个学生每周都有劳动课，负责一小片屋顶农场的管理和种植。
从二年级开始，杜佳萱和王太子就在屋顶农场劳动，他们种白菜、西红柿、芹菜等，还会用自己种出来的蔬菜做泡菜，购买面粉等各种食材，制作面包、泡芙等。杜佳萱熟悉每一个屋顶农场的农具，有小铲子、锄头，浇水的管子等。初冬季节，屋顶上的农场里，大部分蔬菜已经收获，留下翻过的土壤，等待来年春天再种，只有最后的两畦芹菜，还在经历霜冻。芹菜耐寒，经霜之后再收，品质会变得更好。
两年前，学校设置了室内的种植柜后，他们又开始用高科技种菜，观察营养液的使用情况，自己育苗、移栽，捉虫、收获新鲜的蔬菜。
郭江奎和他的同事们，会定时到学校，指导孩子们种菜。来自科学家们的专业知识，为杜佳萱和她的同学们，打开了新的世界大门，“以前在楼顶种菜，都是种在土里，自己挖土、栽苗、浇水，后来才知道，种菜可以完全不用土，甚至还不用人工浇水，都是全自动的。”
2021年11月17日，联合国粮农组织在总部罗马，举行了一场特殊的推介会，推介的主题，是屋顶农场的技术和设备。粮农组织总干事屈冬玉表示，屋顶农场为促进农业生物多样性、科学、创新和可持续农业粮食体系提供了重要工具，“我们完全能够确保实现更好生产、更好营养、更好环境和更好生活，不让任何人掉队。”他说。
和传统的大田农业、设施农业不同，都市空间为现代农业打开了一个通往全新世界的通道。城市不再是钢筋水泥的丛林，城市里的人们，也不必长途跋涉，就可以亲近自然，甚至亲手种出自己的食物。
据估算，到2050年，全球人口将达到97亿，城市人口也将突破65亿，食物需求将比现在增加70%-100%。然而，即便拓展出地球上现有的所有耕地，到2050年，也只能增加12%左右的土地，在这样的耕地规模基础上，即便运用新的农业增产技术，食物的增产幅度也仅在30%-40%左右。
将城市内部空间，拓展为农业生产空间，可能是未来解决城市化发展及人口膨胀等问题的重要途径之一。
如果阳台上的一株红薯，一年可以生产100斤红薯，如果楼顶上的一处农场，可以为整栋楼的居民，供给30%左右的蔬菜，如果一栋高楼里的养殖场，可以养殖数万头牲畜……那么在未来，城市将不再是庞大的食物需求者，同时也将是食物的生产者和供给者。
而做到这一切，在农业技术领域并不难，甚至已经有了许多较为成熟的技术，全球各个大城市中的屋顶农场，即是案例之一。事实上，即便是普通人，在自家的阳台上，用最简单的花盆、纸箱子、泡沫箱，也能种出一小把蔬菜，一小丛水稻。
2021年，我国第七次人口普查结果公布，城市人口超过9亿，城市化率超过63%。一个农业国家的转型正在完成，数以亿计的乡村居民，在过去几十年中，告别农耕生活，走向城市，在城市里工作、生活，而他们的家人、儿时的记忆，则留在了遥远的故乡。
当城市越来越拥挤，当水泥丛林里的生活越来越忙碌，一处建在楼顶的农场，一片开在社区的菜园，一丛长在阳台上的蔬菜，或许城市也会成为他们新的故乡和梦里田园。
从都市周边的现代农业，到都市高楼的阳台种菜，城市化仍在加速的现代社会中，大都市里的未来农业究竟是怎样的？近日，新京报记者采访了中国农业科学院都市农业研究所首席科学家、国际欧亚科学院院士杨其长，并对以上问题一一进行了回应。
杨其长：其实都市农业并不是特别新的事物和概念。如果往前追溯，在大都市尚未普遍形成的时候，其实已经有了相关的描述。早在1826年，德国的一本书《孤立国同农业和国民经济的关系》中就曾经描绘过类似的场景，当时全球城市化率不到10%。在那本书中，作者提出，未来城市化率提升后，人口规模巨大的都市中，人们依然会种植农作物，一方面为城市提供基础的物质供给，另一方面为城市居民参与农事体验提供场景。在当时来看，这更像一种科学幻想中的场景。但这样的场景很快就出现了。1934年左右，日本学者青鹿四郎第一次提出了都市农业的概念。20世纪60年代，以美国为代表的欧美发达国家已经开始普遍出现都市农业的形态。
杨其长：这涉及都市农业的属性问题。一般来说，都市农业指在城市内部及其周边地区、服务于城市居民需求的农业。它有两个显著特点，第一是地域性，第二是功能的多样性。从地域性来看，都市农业不是单一产业形态的农业，与设施农业、微生物农业等，不是同一个衡量标准，它具有鲜明的地域性，只有在城市内部或周边区域展开，且以城市为核心的农业，才叫都市农业。由于所处地域的特殊性，就要求在有限的空间内，以尽量少的耕地、水肥、劳动力等资源投入，产出尽可能多的农产品，其技术特征主要突出设施化、工厂化、立体化、无土化等，这也是区别于传统农业的关键所在。同时，都市农业还会充分利用城市空间发展农业，如屋顶、阳台、绿地、空闲建筑、地下空间等，大幅拓展可用于耕种的土地资源。
杨其长：在全球，都市农业的发展都非常快，我国很多城市也先后发布过推动都市农业发展的政策措施。从当前看，确实还有一些待解的问题。在政策上，比如社区空地、屋顶，是否可以用来进行农业生产？是否可以让居民种菜，这是一个需要反复探讨和思考的问题。在环境方面，室内种植也有一定的问题，比如阳台种菜。居民的阳台，本身设计时可能没有考虑农业的功能。不少家庭的阳台上，没通暖气，冬天就不能种菜了。夏天也有问题，比如没有封闭的阳台，气温过高，也不宜农作物的生长。所以要在阳台上进行周年种植，就需要封闭、通暖气的阳台。在技术上，农作物的种植，是否会给建筑物带来安全隐患，也是需要论证和调查的，比如屋顶农场，很多人会担心给建筑造成安全隐患。