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太空种植技术(太空种植技术被遗忘了?不,它将改变我们未来的种植方式)

来源:习南公子|更新时间:2024-01-17|点击次数:

想象你是那些宇航员中的一员,你们前往火星或遥远的行星,这次旅行可能会需要一年或者更长的时间,飞船上的空间和资源将会受到限制,于是你和你的团队将不得不弄清楚如何用最少的给料来生产食物。

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假如你能携带一小包可以在几个小时内成熟的种子会怎样呢?假如那些作物可以产出更多的种子,使你可以仅仅凭借这几包种子就足以在旅行期间养活整个团队。美国国家航空航天局的科学家们实际上已经找到了这样的方法。

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他们的想法非常有趣,它涉及到微生物,一些单细胞的有机物,而且他们还使用了从水中提炼的氢。他们所使用的微生物被称为“氢利用菌”,利用这些氢利用菌,你可以创造出有效的碳循环,而有效的碳循环将会维持飞船上的生活。宇航员们呼出二氧化碳,那些二氧化碳会被这些微生物捕捉到,然后转化为一种有营养的、碳含量高的农作物。于是宇航员们可以吃这些含碳量高的作物,然后再以二氧化碳的形式呼出,然后再被这些微生物捕捉,产出营养价值高的作物,再由宇航员以二氧化碳的形式呼出…于是以这种方式,一个封闭的碳循环就形成了。

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为什么碳循环这么重要呢?作为人类,我们需要碳来维持生存,而且我们从食物中获取碳。在远途空间旅行中,你可能无法在沿途获取任何碳物质,所以你不得不想清楚如何在飞船上使用碳循环。

但问题在于,这个研究并没有在实践中应用于任何地方,我们还没有去火星,也没有去其它的行星。这个研究实际上是在上世纪60-70年代期间完成的,当时科学家们对于地球上碳的重复利用非常感兴趣,我们希望可以想出科学的办法来解决气候变化问题。

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我们通过阅读1967年及其以后发表的与这项工作有关的文章,得到了这样的研究结果。于是我们提出,地球其实就像一个飞船一样,我们拥有有限的空间和有限的资源。而且在地球上,我们着实需要想清楚如何更好地循环利用碳。于是我们有了一个主意:我们能不能利用美国航空航天局的这个思路,并把它应用于解决我们地球上的碳问题?我们能不能培养他们所谓的那种微生物,使我们能够在地球上生产出有价值的产品?

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于是我们创办了一个公司做这件事。我们发现这些氢利用菌(又称为自然界碳资源的超级循环器)是一类强大的微生物,这类微生物曾一直被忽视,被当成替补。我们还发现它们可以创造一些非常有价值的产品,于是我们开始在实验室里制造这些产品。我们发现我们能够利用这种微生物,从二氧化碳中得到基础的氨基酸。我们甚至制造出一种富含蛋白质的粉,这种粉有一种氨基酸的外形,就像你可能会从一些动物蛋白中看到的那样。

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我们开始更深层次地培养它们,于是我们发现我们能够制造出油,油可以用来加工很多产品。我们制造了一种类似于柠檬油的油,它可以被用来调味或用于香水中,但也可以被用于制造一种具有生物降解功能的清洁剂,或者一种喷气燃料。而且我们还生产了一种类似于粽榈油的油,棕榈油被用于供给很大范围的消费者和制造工业商品。

我们开始和制造商一起工作以扩大这项技术的规模,以便把一些产品推向市场。我们相信这种科技的确可以帮我们合理地回收二氧化碳,并再次作用于有价值的产品,而这些产品对地球是有益的,对我们的商业也是很有益的。而且未来,如果我们把这项技术和对这种微生物的利用应用到下一个层次的话,着实可以帮我们实现更环保。我们相信这种技术也可以帮我们解决农业上的问题,它能使我们创造出一种可持续的农业模式,那将使我们扩大农业规模以满足未来的需求。

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为什么我们需要一个可持续的农业模式呢?实际上,有人预测截止2050年,地球人口数量将会达到100亿,我们需要增加70%的食品产量。除此之外,我们将需要更多的资源和原材料来制造消费品和工业化商品。那么我们应该如何扩大范围以满足这样的需求呢?

当然,仅仅靠现代农业无法实现那样的需求,这其中有很多理由,其中一个原因就是,现代农业是温室气体的一大发射源。事实上,由现代农业所释放的温室气体要比我们的汽车、卡车、飞机和火车加起来还要多,另一个原因是则是现代农业占据了很大的土地。我们为种植业和家畜提供了约1940万平方英里的土地,具体有多大呢?那几乎是南美与非洲加起来那么大。

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举一个具体的例子。在印度尼西亚,2000年到2012年之间,大量的原始森林被清除,总计有大约爱尔兰岛那么大的面积。想象在这个过程中,所有的物种及其多样性,无论是植物,昆虫还是动物都被迁移,一个天然的碳池就被移走了。清理出来的土地主要被用来种植大片的棕榈树,因为棕榈油能够被用来制造许多产品。事实上,估计有超过50%的消费产品在制造过程中使用棕榈油,包括冰淇淋、曲奇饼干、食用油,还有洗涤剂、洗衣液和肥皂,在我们的厨房和浴室里有大量使用棕榈油制造的产品,所以我们也都是雨林被移除的直接受益者。

现代化农业有一些问题,如果我们想要稳定地扩张,我们需要解决方法,而那种微生物可以是一种解决方案。具体而言,就是那些超动力碳元素回收者,就像植物一样,充当着自然的反复循环器。它们生活在地球上非常独特的地方,比如深海热泉或是温泉里,在这些生态系统中,他们吸收碳元素并回收它,把碳元素转换为那个生态系统中所需要的营养物质,于是这些生态系统就富含了油和蛋白质、矿物质和碳水化合物。

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事实上,微生物已经成为我们生活中不可或缺的一部分。如果你想在一个漫长劳累一周后的周五晚上来一杯黑比诺葡萄酒,其实你就是在享受微生物的产品。如果你在品味来自你们当地酿酒厂的啤酒,它其实也是微生物的作品,或者像面包、奶酪、酸奶,它们也都是微生物的产品。但是这些超动力碳元素回收循环器的美和力量在于,它们能够在几个小时内生产几个月的产量,那就意味着我们可以比现在更快地种植作物。这些微生物在黑暗中生长,所以它们可以在任何一个季节、在任何地形地势、任何位置生长。它们还可以在极小的容器中生长,于是我们能够得到一种立体农业代替我们传统的、需要占据很多土地的水平农业,我们可以在垂直方向上扩张。这样一来,我们在单位面积的土地上就可以产出更多的产品。

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如果我们使用了这种方法并且使用这些碳元素循环器,我们将不需要移除更多的雨林来制造消耗的食物和商品,因为在大规模上,你在单位土地上实际上可以实现原来10000倍的产出。那么这种新型农业的产品将会是什么呢?事实上,我们已经生产出一种蛋白质粉,因此你可以想象出像豆粉、玉米粉或面粉之类的东西。我们也已经产出了油,所以你可以想象一些像椰子油、或橄榄油、豆油之类的产品。所以这种作物可以生产营养品,从而为我们提供面食和面包、蛋糕等各种各样的营养品。而且,由于油被用于生产制造多种产品、工业品和消耗品,你可以想象一下使用这种作物来制造洗涤剂、肥皂或洗衣液等等。

太空种植技术被遗忘了?不,它将改变我们未来的种植方式

我们目前不仅仅在渐渐用尽我们的土地,而且,如果我们还要继续维持现代农业这一现状的话,我们还将使后代失去一个漂亮的地球。但是我们不必这么做,我们可以想象一个富余的未来让我们创造全新的生态系统,不仅使我们的地球和飞船可以免受冲撞,而且将有利于我们自己的生存。

作者: TED

FY: Lee Ham

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