美國研創革命性技術:在全黑環境種植物,人類或完全實現食物自由

天空之城 2022/06/30 檢舉 我要評論

這可能是你絕對不敢相信的事情!科學家們已經找到不用陽光,完全在黑暗中栽培植物的技術,用這種技術可以種植萵苣、豇豆、西紅柿、水稻、油菜等植物,還可以極大地提高作物產量,并運用到地下、外太空、火星等缺少陽光的環境,或許可以一舉解決地球的糧食危機,并為人類走出地球成為星際物種奠定基礎。

陽光是生命之源,萬物所需,沒有陽光,地球上就不會出現生命,更不會演化到現在欣欣向榮的美好景象,但美國加州大學河濱分校和特拉華大學的研究人員不信這個邪,他們向陽光提出了挑戰,要在完全黑暗的環境中種植植物。

陽光之所以不可或缺,是因為植物用它作為能量,通過光合作用將水、二氧化碳轉化為植物生物量,進而養活了眾多動物及我們人類。所以你很容易就能想到,我們干嘛不繞過光合作用,用其他方法來讓植物生長呢?

這正是科學家們使用的方法,他們研制了一個利用電力將二氧化碳等原材料轉化為有用分子和產品的裝置,通過兩步電催化過程將二氧化碳、電力和水轉化為醋酸,即醋的主要成分。之后科學家們直接在富含醋酸鹽的電解器上培育出了綠藻、酵母及真菌菌絲等異養生物,并且這樣生長的藻類比光合作用生長的能效提高了約4倍,而酵母的生長更是比用玉米提取糖的方式培養節約了18倍的能量。

之后科學家們又用萵苣的愈傷組織進行了實驗,發現萵苣組織同樣可以將醋酸鹽作為碳和能源進行代謝。此外在水稻、青豌豆、墨西哥胡椒、油菜、番茄、豇豆、煙草和擬南芥等8種植物中,科學家們同樣發現了利用醋酸鹽的代謝機制。

而所有這些實驗都是在純黑暗環境中進行,完全與光合作用脫鉤,這意味著通過進一步的研究和設計,未來我們或許可以完全擺脫陽光來生產蘑菇和植物等食物,并且獲得比利用陽光高得多的效率,無疑具有極為誘人的前景,并且可能是人類走出地球,成為星際文明的革命性技術。

科學家們的研究還發現,即使將這種技術與現有光伏系統相結合,也可以將陽光到食物的能量轉換效率提高到光合作用的約4倍,對某些食物甚至可以提高到18倍。

想想看,這可能是一項多麼重要的革命性技術啊!如果有一天地球表面遭遇核污染或其他巨大的災難,無法再提供生命生存的條件,我們完全可以轉入地下,利用地球內部輻射的能量繼續生存下去;流浪地球也可以變成一艘行星級的宇宙飛船,供人類和其他生命舒適地生存,直到被另一個太陽捕獲,重新獲得新生。

而我們要改造火星或月球,也可以利用這種技術,通過陽光獲得更高能效的食物轉換,加快行星地球化改造的進程,為人類提供更多的后備家園,而不是把所有雞蛋都放在一個籃子里。

當然,這項技術現在還只是開始,需要更多的研究才能真正轉化為生產力,希望在不久的將來,我們就可以從黑暗中長出大量的植物,讓這個世界不再有饑饉和糧食短缺,讓所有人都實現食物自由。

這項研究6月23日發表在《自然-食物》雜志上。

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