起初，人们冬天吃的蔬菜就是白菜、萝卜，但是随着人们生活质量的上升，对冬天菜品的需求也越来越广，在冬天也想吃到夏天的蔬菜。太阳提供光和热，土壤提供水和养分，空气中有氧气和二氧化碳，这就是植物生长所需要的全部自然环境条件。于是人们就萌生了可不可以通过改变环境条件来种植夏季的蔬菜。

　　于是农民们开始建设大棚，一开始就是用塑料薄膜罩在土坑上，这样就可以起到保温的效果，实现冬天也能长蔬菜。并且随着科学技术的进步，种植手段的提升。从最简易的薄膜覆盖，发展到小拱棚和大拱棚，之后大棚也有了厚厚的墙，被称为暖棚，再发展就出现了形形色色的玻璃温室、球形温室等等。这就像我们人类的居住环境，从洞穴居住、到土房、到砖瓦房再到楼房一直在进步。

　　外部设备的进步的同时，内部环境控制条件也在不断变化。人们发现用各式各样的栽培基质就可以实现不用土壤，采用LED灯等补光设备可以代替光照，还可以通过特定的发生装置增加二氧化碳浓度，这样就更容易生产出想要的作物。这就是现在的智慧农业化的植物工厂。

　　植物工厂可以让人们吃到这个季节没有的农作物，可以缩短作物的成熟时间，加大作物的产量，并且植物工厂是个无菌空间，作物生长更安全、绿色。近年来大多的农村青年来到城市打工，农村只剩下老人和小孩。如果用植物工厂可以有效地解决农业人员老年化的问题。如果植物工厂大面积的运行，也是解决土地问题、人口问题、粮食问题、能源问题、气候问题、环境和可持续发展问题等的根本途径。

　　“植物工厂”的批量生产已经不成问题，不过要上市，价格还得能够让消费者接受，这是各国科学家们都面临的问题。电费是“植物工厂”生产的主要成本，目前“植物工厂”生产生菜的电费成本是4-5元/斤，普通蔬菜基地的生菜种植成本在0.7-1.1元/斤之间。这样大大的提高了作物的价格，让老百姓难以接受。不光是这样，植物工厂现在还不能实现完全脱离自然环境，植物工厂与自然环境最大的不同是，需要通过把电能转化为光能、热能等，而电能是需要由燃煤、水流等提供的热能或动能转化而来的，这些都是大自然的能量。如何在实现人工智能控制环境的基础上，降低能耗，真正实现智慧农业化的植物工厂的绿色节能，仍是重要的研究方向。