按照目前人口的增长速度，到2025年，全球人口将从现在的66亿增加到80亿。如何改进传统农业、增加食品生产成为一个摆在人类面前的难题。当传统的土地已经难以挖掘更多潜力时，人们不由得将目光转向了空中。有专家提出，可以将庄稼种到空中去——建造摩天大楼，令其变为垂直农场。
　　建造摩天大楼般的垂直农场，这听起来有些不可思议。但是这种垂直农场将有效解决地球上潜在的食物匮乏问题。
　　目前，美国和欧洲的建筑设计师们设计了未来的垂直农场建筑蓝图，这将有助于缓解当前全球粮食价格上涨危机。这一前卫概念是由美国哥伦比亚大学的环境学家迪克森，迪斯波米尔教授提出的，“我们对垂直农场所倾注的精力和关注，并不亚于其他科学家所致力于的登月计划。毕竟我们所要解决的问题是很现实的，这将使全球人类不必再担心下一顿饭将从何而来。”
　　这位富有创意设计的科学家指出，垂直农场是一座21层的摩天大楼，其农作物生产能力相当于588英亩农田，每年可以生产1200万棵生菜。垂直农场不仅环保，而且能够带来理想的经济效益，预计建造21层的垂直农场需要4500万英镑的成本，每年对垂直农场的经营费用为270万英镑，预计2050年，全球人口将再增加30亿，那时农田的使用率将高达80％，垂直农场概念将引起全球的高度关注，目前，迪斯波米尔通过互联网和一系列演讲开始传播他的垂直农场概念。
　　他说：“在城市中心进行大规模的垂直耕作形式的农业生产可为未来人类生活提供基本的食物需求，虽然在某些人眼里这有些言过其实，或者很难以实现，但这的确是一个现实可行的方案目标。如果能够成功模拟生态进程，高层生产食物的建筑物将成为未来城市的一枝独秀。但这项绿色设计概念的推行，最关键在于政府部门的支持，以及科学单位的共同研究。”
　　迪斯波米尔最早提出垂直农场理念并使其具备理论操作性，他希望能够投资2亿美元，建造一座30层楼高的摩天大楼，种植和饲养足够5万人食用的水果、蔬菜以及小鸡等，作物种类可以达到100种。而且，这种方式可以降低能源成本。按照他的估算，大约150个摩天大楼式垂直农场能提供纽约市区居民将近一年的食物。他说，完成这一计划的大多数技术已经具备，美国政府只需拨出近10年来补贴美国农业的款项的0.25％，即5亿美元就可以启动这一计划。
　　迪斯波米尔和82位研究生共同完成这项垂直农场设计，他称这种将摩天大楼变成垂直农场的设计可以保证所在城市食物供应避免遭受洪水和干旱的破坏，以及病原体对农作物的侵袭。
　　垂直农场采用无土溶液栽培方式，并将污水转化成电力，大大降低能源成本，同时能够提供更多的食物。垂直农场还可以将传统的农场解放出来，用来种植更多树木，从而减少大气中的二氧化碳含量，减缓全球变暖过程。而且，垂直农场本身就在都市，可以直接运往有需要的地方，从而节约运输成本，并减少运输带来的污染。
　　按照迪斯波米尔的构想，垂直农场底部的下水道可以提供这个农场最重要的资源：能源和水。整个城市的污水都可以流入这个垂直农场，其中一半进入一部被称作“泥碳”的机器，这部机器对其进行加压加热，将其分解成基本物质：碳和水。“泥碳”提取水和煤状的淤泥作为蒸汽机的动力用来发电。剩下的另一半污水通过消毒灭菌处理，再加上一个加热脱水的过程变成上层土。从这两个程序中提取的水都可以经过自然过滤方式，如利用斑马贻贝、香蒲等媒介进行过滤，从而用于农业灌溉，甚至可以继续净化过滤变成饮用水。
　　垂直农场还有一个模式是由巴黎SOA建筑师王作室的奥古斯汀·罗森斯塔尔博士提供的。据称，摩天大楼式垂直农场可以适宜特殊的生存环境。据悉，SOA建筑师王作室现已建立了充满农作物的摩天大楼的透视图。罗森斯塔尔说“你可以在每个垂直农场周围建立一个农作物种植群。相信这项令人惊奇的环保设计就像金字塔一样奇特，对于建筑理念具有成功意义。”
　　据美国《纽约时报》报道，源自美国洛杉矶国会唱片大楼的“垂直农场”设计描绘出突出的可恢复能量来源——旋转太阳能电池板，就如同向日葵一样，朝向着太阳不停地旋转。垂直农场的外形呈圆柱体，各楼层像筹码一样堆叠着。每层楼都是一片农地，并且有复杂的灌溉系统。所有农作物都会在受控制的环境下生长，并使用电子眼检验是否成熟，全年可以365天不间断地种植、收割。
　　按照设计，摩天大楼式垂直农场的主要能源来自顶楼太阳能板吸收的太阳能。此外，楼顶还可以安装风力风涡轮，和风车的原理一样，能为大楼提供风能。农场的另外一个重要电力来源，是将不可食用的植物颗粒(如玉米麸皮)变成燃料，植物废料先是被加工成粉末状，接着压缩成可全部烧掉的燃料颗粒。
　　在科学家看来，垂直农场不仅仅只是个农产品工厂，它还是一个改造城市基础设施令其模仿自然循环系统的宏观计划。目前，美国、法国和以色列的科研人员都开始探索垂直农场这种新的农业种植方式。专家指出，垂直农场代表了人类农业的未来发展方向。将来，人们可以从市场上买到垂直农场生产的农产品。