無(wú)論人類如何發(fā)展CCS技術(shù),,都無(wú)法吸收足夠的二氧化碳,以抵消其帶來(lái)的溫室效應(yīng),,因?yàn)榈厍蛏衔?、處理二氧化碳的主力軍是植物。?jù)《科學(xué)美國(guó)人》報(bào)道,,每年因人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳多達(dá)90億噸,,而憑借植物的光合作用,每年能吸收50億噸的二氧化碳,,其他余下的二氧化碳只能靠人類的技術(shù)來(lái)解決,。然而現(xiàn)在人類面臨的問題是,即使是人類發(fā)明的最好技術(shù),,其二氧化碳吸收能力也遠(yuǎn)不及光合作用,。
日前,科學(xué)家提出了一種提高植物二氧化碳處理能力,,同時(shí)提高植物生物質(zhì)能產(chǎn)量的方法,,那就是對(duì)植物進(jìn)行轉(zhuǎn)基因改良技術(shù),這也是人類科技與植物天然本領(lǐng)的結(jié)合,。
10月出版的《生物科學(xué)》上發(fā)表的一篇分析報(bào)告指出,,到2050年,人類可以通過改良植物基因?qū)⑵涠趸寄晏幚砟芰υ黾又?0億噸,。美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室地球科學(xué)分支的科學(xué)家簡(jiǎn)森表示,,能源作物可通過兩種途徑減少大氣中二氧化碳含量。首先,,作為一種碳中和能源,,生物能作物可以抵消燃燒化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳;其次,,如果植物選種得當(dāng),,還可以利用植物根部將碳幾乎永久性固定在地下。
簡(jiǎn)森教授解釋說,,植物吸收二氧化碳后,,會(huì)將部分碳儲(chǔ)存在葉片、莖枝、種子,,及花朵等植物的地上部分之中,,而剩余部分則會(huì)一路向下被分配到根部這一植物的地下部分,并最終轉(zhuǎn)移至土壤中,。儲(chǔ)存在地上部分的碳被封存的時(shí)間短則幾十年,,長(zhǎng)則上百年,而地下部分的碳則一般能封存數(shù)千年,。因此,,最為理想的生物能作物不但應(yīng)能生長(zhǎng)出肥大的地上枝、葉,、莖,,用于生產(chǎn)生物燃料,又應(yīng)擁有強(qiáng)大的根部系統(tǒng),,可以固定更多碳,。
“目前我們已經(jīng)了解,應(yīng)通過怎樣的基因手段改變植物,,以得到我們想要的理想能源作物,。”簡(jiǎn)森說。這一技術(shù)的關(guān)鍵之處就在于常青植物與落葉植物之間的區(qū)別,。常青作物利用根部固定碳的能力要遠(yuǎn)強(qiáng)于落葉植物,。這是因?yàn)槁淙~植物大部分是糧食作物,大多能量用在種子,、莖,、葉的生長(zhǎng),而根部則相對(duì)不重要,。
相反,,柳枝稷、芒屬植物等常青作物的根部更為發(fā)達(dá),,因?yàn)樗鼈儽仨毧繌?qiáng)韌的根部度過寒冷的冬天,。因此將常青植物與落葉植物的各自優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),各取所長(zhǎng),,便能得到我們想要的理想能源作物,。雖然這一想法甚好,但其研究仍處于早期,。“植物的常青特性非常復(fù)雜,,因此對(duì)常青植物進(jìn)行基因改造,讓其擁有落葉植物的特性,,要比對(duì)落葉植物進(jìn)行改造簡(jiǎn)單易行,。”簡(jiǎn)森說,。
但科學(xué)家也警告,基因法并不是萬(wàn)能藥,,僅是人類在培育更先進(jìn)植物上的又一次嘗試,。而且該研究本身也頗有難度??茖W(xué)家面臨的最大問題便是,,增強(qiáng)光合作物強(qiáng)度、增加能源作物產(chǎn)量,、加強(qiáng)植物根部體系這三者是相互制約的,,這一相互制約特性或許意味著,對(duì)植物進(jìn)行改造,,讓其加強(qiáng)光合作物,,便會(huì)讓其產(chǎn)量降低,反之亦然,。
美國(guó)馬里蘭州聯(lián)合地球變化研究機(jī)協(xié)會(huì)的托馬森教授同時(shí)警告,人類對(duì)這一基因技術(shù)應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待,。雖然從理論上來(lái)說,,該技術(shù)十分有價(jià)值,但這些價(jià)值也僅體現(xiàn)在一系列假想基礎(chǔ)之上,,如我們假想的未來(lái)經(jīng)濟(jì)情況,、未來(lái)土地可用性、未來(lái)生物能源在整體能源策略中占據(jù)的主導(dǎo)地位等,。一旦未來(lái)可用于種植能源作物的土地太少,,或生物質(zhì)能被其他形式能源所替代,成為非主流能源,,基因技術(shù)的價(jià)值便完全體現(xiàn)不出來(lái),。除開所有的未知因素外,現(xiàn)有的一些現(xiàn)實(shí)因素也必須考慮在內(nèi),,如轉(zhuǎn)基因作物的相關(guān)法律法規(guī),。轉(zhuǎn)基因能源作物能否滿足所有法規(guī)要求?這一點(diǎn)很難說,。