From vertical farms to healthy food environments: a Public-Health-by-Design framework for controlled environment agriculture in sustainable urban food systems

垂直农业和可控环境农业（CEA）正日益被推广为应对城市化、气候不稳定、水资源短缺以及对更可靠的新鲜食品供应需求的方案。然而，高产、技术先进和内部资源效率本身并不能确立其公共健康价值。本概念性分析将CEA重新定位为城市和区域食品系统中的一个条件性组成部分，并构建了一个“设计即公共健康”（Public-Health-by-Design）框架，将生产选择与营养、食品安全、环境健康、可负担性、劳动力、治理和公平联系起来。该分析基于有针对性的证据更新，并在其原始作物、系统和地理边界内解读比较性发现。证据支持CEA在生产特定易腐、高价值和营养密集型作物方面发挥现实的补充作用；但不支持其在短期内替代传统农业用于主粮谷物、豆类和块根作物。营养结果因品种、光照、温度、二氧化碳、水质、营养液配方、养分来源、电导率、采收阶段和采后处理而异。因此，养分循环性应在两个层面进行评估：设施内的再循环，以及用从废物流中回收的安全、标准化养分替代原始矿物投入。闭环系统可减少水和养分损失，但盐度、钠积累、病原体、残留物和最终排放仍是实质性制约因素。CEA可能减少某些与田间相关的危害，而循环水、生物膜、种子、工人和设备也可能传播污染。有益于产品的相关微生物群应纳入未来的食品质量研究，而非将所有微生物视为危害。经济竞争力同样具有情境依赖性，因为CEA在由农业补贴、能源价格、金融、采购和基础设施所塑造的市场中运作。所提出的框架包含一条从设计选择到中间结果、公共健康效应、治理和适应性学习的可操作路径，同时六项跨领域原则指导每个阶段的决策。因此，CEA应针对明确的比较对象、分配结果和透明指标进行评估。为加强操作性应用，该框架明确对标六项既有的可持续性、食品系统、