全球气候变迁及极端气候造成粮食减产，加上都市化和污染问题，粮食安全亮红灯。联合国粮农组织(FAO)编制的“粮食价格指数”(Food Price Index)在1993年到2012年的20年间，总指数成长了102%，其中，谷类价格更暴增142%。

 日本311地震造成福岛核灾，不少农地一夕间废耕，日本“食”不安心。在此情势下，能够提供稳定产出且安全的LED植物工厂，带来新一波商机，甚至可望成为维持人类生存的保护伞。

 量产植物需几个条件：第一是生长环境可控制，第二是减少植物生长的逆境。如在温室中的光量控制需要以遮荫网遮掩过多的阳光，也需以人工补光补阳光的不足；当然更需温、湿度的调控。像这种允许全年稳态量產的设施即称之为“植物工厂”。

 植物工厂是指完全利用人工光源，在严格控制湿度、温度、气体浓度，几乎密闭的环境下进行农业生产的系统。为了照顾这些“娇客”，植物工厂须设置特定光谱，使用有植物灯之称的LED光源，并常年维持适合植物生长的温度。为减少电费支出，部分工厂会结合太阳能发电装置，自产能源。

 植物工厂透过模拟大自然，企图“骗”植物，让植物配合人类需求成长。台湾工研院产业服务中心资深研究员林意雀说，“在最理想的状况下，植物工厂的植物可完全不依季节变化成长。”换言之，冬天产西瓜、夏天生产草莓都能成为常态。

 日本科技大厂夏普(SHARP)将开发新业务，已经于迪拜自家公司厂区用地中建造栽种日本草莓的植物工厂实验室，目前已经开始运作。夏普现阶段投资草莓植物工厂实验室10万美元，利用LED照明、中央空调与感应器调节实验室光线、温度与湿度，先藉此累积栽种的经验，初估初期月产量将达3000颗，长期的目标是要全年都可以收获草莓。

 近年来台湾地区已有多家科技业者投入植物工厂生产，亿光、新世纪、晶电、璨圆等已投入LED光源运用于植物栽培。不过，台湾地区市场小，加上植物工厂的生产成本居高，使得经济效益仍难以显现。

 以日本来看，在三、四十年前就开始发展植物工厂相关技术，已有业者研发出能够生产转基因植物的工厂，用来作为蛋白质药品原料。此外，也能种植出超低钾含量的莴苣，可以提供给肾病患者食用，附加价值明显提高。

 完全人工光源的LED植物工厂采水耕栽培，不用土壤，植物生长所须营养来自人工养液。这样高度人工的环境，不少消费者质疑产品安全性和营养价值。专家指出，植物工厂在良好管控下，产品安全和质量可不输一般农业。

 消费者听到LED植物工厂，最常问的问题包括：“不自然环境下生产出来的植物能吃吗?”、“植物是有机的吗?”、“缺乏土壤的下，植物营养素够吗?”台大生物产业机电工程系主任方炜表示，植物工厂不是有机种植，但在适当管控下安全无虞。民众有时会把农药和肥料当成洪水猛兽，但真正关键在于用量，而非完全不用。

 对于植物工厂没有日照，外界怀疑是否造成植物体中因施肥残留的硝酸盐过高，影响人体健康。一LED植物工厂方先生说，植物中硝酸盐残留与光照有关，目前植物工厂生产的蔬菜透过LED光源，能将硝酸盐控制在2,000ppm的浓度以下，田间栽培时若未注意，硝酸盐含量反而可达5,000ppm以上，不一定比较安全。另一方面，人体本来就能自然代谢硝酸盐，只要在一定浓度以下，对健康都不成问题。

 对有人质疑水耕蔬菜缺乏微量元素或营养成分，方先生指出，采水耕的植物工厂都以逆渗透或纯水种植，养分需要用人工或自动化方式加入水中，如果植物缺了什么元素，不是水耕的错，而是人为因素，这些都可以避免。

 植物工厂依使用光源的不同可分3种类型：“太阳光利用型的植物工厂，如同传统的精密温室，台湾种蝴蝶兰的兰花温室即属此种。再来是“太阳光与人工光源併用型”的植物工厂，这较像荷兰的温室於利用阳光外还採用高压钠灯进行人工补光，第3种為“完全人工光源型”的植物工厂，早期亦使用高压钠灯，由於高压钠灯很热，需冷气散热花费大量电费，使得这一型的植物工厂造成业者却步，但现在因光源可用高效能的人工光源如T5灯管与LED灯管，灯具方面相对节能。种种科技进步，使植物工厂由过去的“技术上可行”，进展成今日的“经济上可行”，而又日渐受到重视。