L'étude de la biophotobiologie agricole est à la base de l'éclairage agricole à semi-conducteurs. En tant que domaine de recherche émergent, le démarrage international est tardif et il reste encore de nombreux problèmes scientifiques à résoudre dans la recherche et le développement de l'éclairage semi-conducteur horticole des installations. En résumé, l'un des problèmes scientifiques est la biologie de la qualité de la lumière. La qualité de la lumière fait ici référence au type de qualité de la lumière qui a un effet sur les êtres vivants, y compris la lumière visible, la lumière UV et la lumière rouge lointaine. (1) La fonction biologique de la qualité de la lumière. Les principaux contenus de recherche comprennent le métabolisme physiologique, la biologie moléculaire et le mécanisme protéomique des effets de la qualité de la lumière et de la qualité de la lumière composite sur la croissance, le développement et la qualité du rendement des plantes et des champignons comestibles ; (2) le mécanisme d'adaptation de la qualité de la lumière et la différence d'utilisation entre les espèces et variétés biologiques ; (3) le mécanisme biologique de l'interaction entre la qualité de la lumière et d'autres facteurs environnementaux ; (4) le seuil effectif et la valeur de référence de l'attribut de quantité de lumière biologique des installations (tel que le point de compensation, le point de saturation et le seuil de photostress). Le deuxième problème scientifique est la biologie de l'adversité. Ses recherches portent sur le mécanisme de réponse des mécanismes photosynthétiques et l'efficacité de fonctionnement du système métabolique sous une lumière monochromatique et composite, une lumière faible, une lumière forte et un éclairage continu et son importance agronomique.
