全球氣候變遷及極端氣候造成糧食減產，加上都市化和污染問題，糧食安全亮紅燈。聯合國糧農組織(FAO)編制的“糧食價格指數”(Food Price Index)在1993年到2012年的20年間，總指數成長了102%，其中，谷類價格更暴增142%。

 日本311地震造成福島核災，不少農地一夕間廢耕，日本“食”不安心。在此情勢下，能夠提供穩定產出且安全的LED植物工廠，帶來新一波商機，甚至可望成為維持人類生存的保護傘。

 量產植物需幾個條件：第一是生長環境可控制，第二是減少植物生長的逆境。如在溫室中的光量控制需要以遮蔭網遮掩過多的陽光，也需以人工補光補陽光的不足；當然更需溫、濕度的調控。像這種允許全年穩態量產的設施即稱之為“植物工廠”。

 植物工廠是指完全利用人工光源，在嚴格控制濕度、溫度、氣體濃度，幾乎密閉的環境下進行農業生產的系統。為了照顧這些“嬌客”，植物工廠須設置特定光譜，使用有植物燈之稱的LED光源，并常年維持適合植物生長的溫度。為減少電費支出，部分工廠會結合太陽能發電裝置，自產能源。

 植物工廠透過模擬大自然，企圖“騙”植物，讓植物配合人類需求成長。臺灣工研院產業服務中心資深研究員林意雀說，“在最理想的狀況下，植物工廠的植物可完全不依季節變化成長。”換言之，冬天產西瓜、夏天生產草莓都能成為常態。

 日本科技大廠夏普(SHARP)將開發新業務，已經于迪拜自家公司廠區用地中建造栽種日本草莓的植物工廠實驗室，目前已經開始運作。夏普現階段投資草莓植物工廠實驗室10萬美元，利用LED照明、中央空調與感應器調節實驗室光線、溫度與濕度，先藉此累積栽種的經驗，初估初期月產量將達3000顆，長期的目標是要全年都可以收獲草莓。

 近年來臺灣地區已有多家科技業者投入植物工廠生產，億光、新世紀、晶電、璨圓等已投入LED光源運用于植物栽培。不過，臺灣地區市場小，加上植物工廠的生產成本居高，使得經濟效益仍難以顯現。

 以日本來看，在三、四十年前就開始發展植物工廠相關技術，已有業者研發出能夠生產轉基因植物的工廠，用來作為蛋白質藥品原料。此外，也能種植出超低鉀含量的萵苣，可以提供給腎病患者食用，附加價值明顯提高。

 完全人工光源的LED植物工廠采水耕栽培，不用土壤，植物生長所須營養來自人工養液。這樣高度人工的環境，不少消費者質疑產品安全性和營養價值。專家指出，植物工廠在良好管控下，產品安全和質量可不輸一般農業。

 消費者聽到LED植物工廠，最常問的問題包括：“不自然環境下生產出來的植物能吃嗎?”、“植物是有機的嗎?”、“缺乏土壤的下，植物營養素夠嗎?”臺大生物產業機電工程系主任方煒表示，植物工廠不是有機種植，但在適當管控下安全無虞。民眾有時會把農藥和肥料當成洪水猛獸，但真正關鍵在于用量，而非完全不用。

 對于植物工廠沒有日照，外界懷疑是否造成植物體中因施肥殘留的硝酸鹽過高，影響人體健康。一LED植物工廠方先生說，植物中硝酸鹽殘留與光照有關，目前植物工廠生產的蔬菜透過LED光源，能將硝酸鹽控制在2,000ppm的濃度以下，田間栽培時若未注意，硝酸鹽含量反而可達5,000ppm以上，不一定比較安全。另一方面，人體本來就能自然代謝硝酸鹽，只要在一定濃度以下，對健康都不成問題。

 對有人質疑水耕蔬菜缺乏微量元素或營養成分，方先生指出，采水耕的植物工廠都以逆滲透或純水種植，養分需要用人工或自動化方式加入水中，如果植物缺了什么元素，不是水耕的錯，而是人為因素，這些都可以避免。

 植物工廠依使用光源的不同可分3種類型：“太陽光利用型的植物工廠，如同傳統的精密溫室，臺灣種蝴蝶蘭的蘭花溫室即屬此種。再來是“太陽光與人工光源併用型”的植物工廠，這較像荷蘭的溫室於利用陽光外還採用高壓鈉燈進行人工補光，第3種為“完全人工光源型”的植物工廠，早期亦使用高壓鈉燈，由於高壓鈉燈很熱，需冷氣散熱花費大量電費，使得這一型的植物工廠造成業者卻步，但現在因光源可用高效能的人工光源如T5燈管與LED燈管，燈具方面相對節能。種種科技進步，使植物工廠由過去的“技術上可行”，進展成今日的“經濟上可行”，而又日漸受到重視。