光合智界整合IoT、AI、大數(shù)據(jù)、自動化控制、現(xiàn)代栽培、新材料等技術，針對科研育種、教育示范、農(nóng)科技術研發(fā)、極端環(huán)境農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、高附加值作物種植、城市農(nóng)產(chǎn)品保供各類農(nóng)業(yè)場景，構建精準化環(huán)境控制系統(tǒng)、全光譜LED人工光系統(tǒng)、立體化多層栽培系統(tǒng)、智能水肥調控系統(tǒng)、自動化種植輔助系統(tǒng)、AI智慧種植中樞平臺等6大核心系統(tǒng)，開發(fā)密閉型植物工廠、箱式型植物工廠、溫室型植物工廠等多類型智慧植物工廠解決方案，實現(xiàn)植物在半封閉或封閉環(huán)境中全周期精準、高效培育。
集立體種植、智能光控與閉環(huán)水肥于一體的全智能獨立環(huán)境，實現(xiàn)葉菜的潔凈高效生產(chǎn)。
通過集約化立體栽培與智能環(huán)境精準調控，在標準箱體內(nèi)實現(xiàn)高品質牧草的持續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。
通過標準化智能生產(chǎn)，實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)定的商業(yè)化四季供應。
集種植與展示于一體的活體實驗室，將前沿農(nóng)業(yè)科技轉化為直觀、可交互的教學實踐平臺。
將植物工廠打造為集科技農(nóng)業(yè)與休閑觀光于一體的未來農(nóng)場。
將種植實踐與科學課程深度融合，為學生們提供跨學科的農(nóng)業(yè)科技體驗。
營造無菌環(huán)境并精準調控溫濕光氣，實現(xiàn)靈芝、香菇等珍稀食用菌的純凈、標準化全年生產(chǎn)。
針對藥用植物特殊需求，為實現(xiàn)藥用植物活性成分的標準化與穩(wěn)定生產(chǎn)而構建的精準栽培系統(tǒng)。
精準控制開花時序、形態(tài)建成與觀賞品質，實現(xiàn)高品質花卉的計劃性、標準化、周年化生產(chǎn)。
植物工廠是對光、溫、濕、二氧化碳及營養(yǎng)等生長環(huán)境條件全智能控制的植物高效穩(wěn)定生產(chǎn)系統(tǒng)。目前，植物工廠是設施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段，被看成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化領域的“活力股”和“潛力股”，代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。研究發(fā)現(xiàn)，只要對生長環(huán)境進行控制，就可以對植物的生長周期進行調控。通過增加光照、改變“光配方”、改善營養(yǎng)液成分等，就可以實現(xiàn)對植物生長周期和生長狀態(tài)的控制。
1、生產(chǎn)可控：植物工廠實現(xiàn)了全程人工控制，作物生產(chǎn)計劃性強，能夠實現(xiàn)周年均衡生產(chǎn)，生產(chǎn)者完全可以按照市場需求，制定出周年的生產(chǎn)計劃，可以有效地避免了市場風險。
2、高產(chǎn)高效：由于光照、溫濕度精準可控，植物的生長速度加快，葉菜類作物的生長速度快、周期短，單位面積產(chǎn)量高，效益好。作物生長的機械化、自動化程度高。運營人工少，節(jié)省人工成本。
3、清潔生產(chǎn)：在封閉或半封閉的環(huán)境中，配有防蟲網(wǎng)和衛(wèi)生管理體系，可以有效防止昆蟲和病原菌的侵入，不施農(nóng)藥。
植物工廠作為一種全新的生產(chǎn)方式，人工控制植物生產(chǎn)所需要的環(huán)境和營養(yǎng)，實現(xiàn)了作物生長不受外界自然氣候影響的技術突破，單位面積產(chǎn)量可達露地的幾十倍甚至上百倍，因此又被認為是21世紀解決人口、資源、環(huán)境問題的重要途徑，甚至可以在荒漠、戈壁、海島、水面、樓房等非可耕地實現(xiàn)作物生產(chǎn)，也是未來航天工程、月球和其它星球探索過程中實現(xiàn)食物自給的重要手段。
和田野生產(chǎn)不同，植物工廠要求潔凈的栽培空間，對某些育苗、組織培養(yǎng)型的植物工廠來說，甚至需要無菌培養(yǎng)室。在這種條件要求下，就需要以營養(yǎng)液來“飼喂”植物。植物工廠采用循環(huán)流動的營養(yǎng)液來為植物提供營養(yǎng)。
我們常說，蘿卜青菜，各有所愛，不同的植物也有不同的“口味”和“取食偏好”。比如，葉菜類、茄瓜類、花菜類的蔬菜，對營養(yǎng)液的要求各不相同，食用類和藥用類的植物對于營養(yǎng)液的成分、酸堿性、溫度等也有不同的“挑剔”程度。這就要求植物工廠內(nèi)對營養(yǎng)液進行個性化配制、滅菌、輸送和回收，實時監(jiān)控營養(yǎng)液發(fā)生的變化并自動補充和校正，確保植物時刻處于一個穩(wěn)定優(yōu)良的營養(yǎng)液環(huán)境中。
由此看來，只要做到精準的人工控制，就可以在植物工廠里實現(xiàn)萬物生長的夢想。植物工廠技術的突破，使高樓農(nóng)場、荒漠農(nóng)場、太空農(nóng)場、航海農(nóng)場、極地農(nóng)場等成為可能。
植物工廠的核心技術裝備包括四個方面，即立體多層無土栽培技術裝備、人工光照明技術裝備、智能環(huán)境控制技術裝備、植物生產(chǎn)空間自動化管控技術裝備。近幾年，這些核心技術裝備得到了很大的發(fā)展，正在被逐漸地標準化和大規(guī)模應用。植物工廠的外圍護結構設計、功能分區(qū)、各區(qū)域密閉性保證都很重要，直接關系到植物工廠初裝成本和運行成本及能耗，也關系著生產(chǎn)效率。