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诺贝尔奖从10月4日开始进入公布获奖名单阶段。第一个医学或生理学奖获得者被美国两位科学家斩获。接下来的物理学、化学、文学、经济学等都非常值得期待。值得注意的是在国内已经有媒体包罗自媒体热议中国科学家的二氧化碳合成淀粉技术能否问鼎今年的诺贝尔奖项?
所谓“二氧化碳合成淀粉”,顾名思义就是不用光合作用,以二氧化碳为原料生成淀粉。二氧化碳合成淀粉技术就是甩开绿色植物,直接从二氧化碳生成了淀粉。这意味着我们所需要的淀粉,未来不再需要种植农作物,而是通过生产车间就能制造出来。举一个例子:玉米生长期为4个月,也就是说从播种到收获需要4个月时间。而合成玉米淀粉,不到一个月就能完成,效率大大提高。
当然,具体技术和合成过程科学家有专门的介绍,而且稍有科学素养者也能够大概看懂。如果二氧化碳合成淀粉技术成熟而得到推广,不仅对中国而且对世界都会带来“天翻地覆”的变化。这让我想起了全球正在推广的人造肉。研究职员说,人造肉有助人类在解决饥饿问题的同时,保护水源、土地和能源。
新式人造肉的方法之一是科学家们首先抽取出动物身上的“肌肉母细胞”(myoblast),然后将其放在培养液中生长,接着倒入支架,放入生物反应器当中,借此培育出动物肌肉纤维。这些人工培养出来的肌肉,最后被用来制作肉类食品。人造肉另一种方法是提取大豆蛋白肉,主要靠大豆蛋白制成,因为其富含大量的蛋白质和少量的脂肪,所以人造肉是一种健康的食品。
“让肉类在动物体外生长。”让肉类在车间工厂批量化生产是一个历史性突破。
仅从环境保护主义者的角度看,人造肉代替天然肉有很大好处。牲畜的粪便会污染土地和水源,它们放的屁中含有大量的甲烷,而甲烷的温室效应要比二氧化碳高25倍。畜牧业对环境造成了相当大的压力,比如山羊会把草根挖出来吃,对草场的破坏很大。动物的蹄、角、骨、皮和内脏往往被丢弃,造成了大量的污染。据统计,美国的牲畜屠宰业每年会抛下14亿吨的垃圾。联合国粮农组织的数据则显示,当前全球陆地面积有30%都被用于养殖业(包罗牧场和饲料田)。人类运动导致的温室气体排放中,有18%来自养殖业。
二氧化碳合成淀粉一旦开始推广,玉米等高淀粉作物种植过程中施肥、农药和秸秆焚烧、水资源斲丧等污染就会得以根本性解决。而且节约大量的土地和水资源。农业部消息显示,目前中国仅玉米种植面积42670千公顷(6.40亿亩),占18亿亩耕地红线三分之一多。如果二氧化碳合成淀粉技术全面推广而彻底替代玉米等土地种植,腾出来的6.4亿亩土地可保障都会住房土地供应,对于平抑过高房价作用很大。甚至中国中产阶层可以住上独门独户的别墅呢!
更重要的是对水资源等人类赖以生存资源的大量节约。全球总人口将在21世纪中叶达到90亿,需要大量的食品,或引发食品危机。一些研究结果表明,生产粮食的农户将在2050年面临一些环境限制,因为工业企业和消费者将会争夺水资源。由美国科学家组成的一个团体称,人口增加30亿会导致水需求量增加一倍。美国科罗拉多大学教授Kenneth Strzepek表示,这意味着,2050年全球用于粮食灌溉的水量将减少18%。他说:“水需求量增长将给非洲北部、印度、中国和欧洲部分地区和美国西部造成严重的影响。”
全球总人口预计将在2050年达到90亿,如果想在不破坏环境的情况下确保这些人获得足够的食物,可能需要推广二氧化碳合成淀粉技术和人造肉技术。中国政府已经承诺:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。更加需要二氧化碳合成淀粉技术的全面推广。
2021.10.05 |
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