在充分利用自然資源的基礎上， 綜合運用生物科學、信息科學、管理科學和控制科學等相關學科知識，是一種採用人工的方法模擬自然界中四季氣候變換的實驗環境。
它是一種能夠採用人工的方式在室內模擬與生物或人類密切相關的各種自然界氣象條件的實驗設備，能根據不同的需求對其進行有效的調控。主要是對特定小環境內各個環境因子， 如溫度、濕度、光照和CO2 濃度等，進行自動控制和調節， 以滿足特定環境需求的系統， 在工業、農業、航空等領域都具有廣泛的套用。
基本介紹
- 中文名：人工氣候室
- 外文名：Biotron
- 別稱：可控環境實驗室
- 組成：控制室、空氣處理室和環境實驗室
- 用途：研究環境條件對生物生命活動影響
- 類型：陽光型、高照度型、培養架型
- 發展歷史：1949年6月世界出現第一台
簡介,發展歷史,類型,套用,
簡介
可人工控制光照、溫度、濕度、氣壓和氣體成分等因素的密閉隔離設備。又稱可控環境實驗室。它不受地理、季節等自然條件的限制並能縮短研究的周期，已成為科研、教學和生產的一種重要設備。
人工氣候室一般由控制室、空氣處理室和環境實驗室三部分組成。控制室由控制各類環境因素的調控和顯示裝置組成，顯示裝置指示各類環境因素的設定值，對比感測器採集得到的數值，反饋控制調控裝置，進而達到控制室內環境的目的；空氣處理室內裝有空氣過濾器、熱源、冷源、除濕器、加濕器等設備，這些設備按控制室內調節器的指令動作；環境實驗室內裝有電光源和監測光、溫度、濕度、氣體成分等因素的感應元件，並與顯示裝置相連線，將各感應到的實際值傳給控制室的調控裝置中進行偏差識別。按此路線反覆循環使環境實驗室中的實際值與顯示裝置中的設定值相同。
人工氣候室常用於研究環境條件對生物生命活動的影響，也可用於某些生物的栽培、馴化、育種等工作。其規模及可控條件則根據需要確定。小型的稱“人工氣候箱”。
發展歷史
1949 年6 月，美國著名植物學家、園藝學家溫特（F.W.Went）教授在加利福尼亞的帕薩迪納主持建造了世界上第一座植物人工氣候室。人工氣候室的出現給生物學領域帶來了一場革命性的改變，大大加快了生物研究的進程， 引起了世界各國的高度重視。隨後，近20個國家相繼建立了不同規模、類型的人工氣候室(箱)。其中發展最快的是日本，各類人工氣候室約有70餘座；人工氣候箱已普及到日本各個府、縣的農技站。
我國人工氣候室的監測和控制研究起步比較晚，但是發展速度較快。1969 年，中國科學院上海植物生理研究所建成大型植物人工氣候室，有自然光照室和人工光照室，共 25 間。此外，中國還生產了幾種類型的人工氣候箱，這是我國出現的最早的人工氣候室，可進行特定環境情況下的植物、微生物方面的研究。然而相比於國外的技術水平，我國的人工氣候室研究仍處於初級階段。
目前市場上出售的人工氣候室，大多數採用的是傳統的模擬電路與小規模數字電路，一般測量點到控制器的連線方式為點到點方式，採集節點與控制器之間的需要複雜的接線、布線繁瑣，並且抗干擾能力較差，工作不穩定，導致系統測試精度低。隨著無線通信技術的發展，人們開始將無線通信技術套用於農業生產包括人工氣候室的監控系統中，在國外已經有很多套用成功的例子。但是目前絕大多數的套用只是簡單地使用了無線連線代替小部分的有線連線，所以無線感測器網路的優勢將勢必是人工氣候室測控系統的發展方向。
類型
人工氣候室按結構類型的不同，可分為陽光型、高照度、培養架等三種。
陽光型人工氣候室建在室外，主要充分利用了自然光照，配合人工補光（人工補光僅僅作為雨雪天氣的一個補充）。主題結構為鋼化玻璃房為主；這種氣候室的可培育最接近自然環境中的大多數植物。
高照度人工氣候室建在室內，其特點是通過人造的高強度燈光來滿足高輻射植物生長的需求。這種氣候室的典型用途是培育水稻、玉米、菸草、油菜、土豆等植物。
培養架人工氣候室是建在室內的植物氣候室，其特點是通過培養架的立體結構，可提高氣候室的空間利用率。其典型用途是適宜於培育擬南芥、小麥等低矮植物，也可用於組織培養。
按照實驗對象的不同，可分植物人工氣候室和動物人工氣候室、生物（微生物）人工氣候室等；
按照實驗目的的不同，可分為擬南芥人工氣候室、受控生態生保人工氣候室、逆境人工氣候室等；
套用
①溫度、氣壓、光強等對生命活動的影響(包括對人體功能的影響)，為海洋、極地和宇宙開發提供精確的科學依據
②溫度、濕度、風、雨、大氣污染物等對動、植物生長發育、產量和品質的影響，可為改善動、植物的產量、品質提供基礎資料
③為動、植物的良種選育提供適宜的環境條件；也可為生物的病蟲害防治提供科學的數據。在人工氣候室中，能加速生物的世代繁育,縮短試驗周期，培養出均一整齊的生物材料。利用人工氣候室進行蔬菜、魚類的生產性試驗，能取得最優的結果。
隨著科學技術的進步，人工氣候室的控制條件越來越多樣化，自動化程度和精度也越來越高，套用於生命科學研究的，多向專用型和小型化方向發展。套用於最最佳化生產的，多向大型化方向發展。
