“疯狂项目”与现实隐忧.pdf

COLUMN专栏72 小康 INSIGHT CHINA身边科学着眼于未来太空生活的这样一些加速创新的手段，无疑会成为推动农业进步的源泉。“疯狂项目”与现实隐忧打小痴迷科普科幻，书香悦读一路相伴。分享科学奇美理趣，留下探索思考印记。已经有人在考虑，未来十几年后，太空中的宇航员将如何吃东西了。你是否能想象：在距离地球40万公里的地方咬一口当地种出来的西红柿？在火星上享用四季豆沙拉？据称，这是各国航天机构如今正在推进的“疯狂项目”。其中，有一家法国公司按“要求”已经开发出一种技术，可以在未来的月球站里种植富含蛋白质的作物，而只需在狭小的空间内消耗最少的水和能源。着眼于未来太空生活的这样一些加速创新的手段，无疑会成为推动农业进步的源泉。地面上的农事又如何呢？其实进步也不小。譬如，荷兰于2021年就发展可持续农业做了一项实验：在2万平方米韭葱田中密置依靠太阳能运行的红蓝色LED灯。这一光照系统不仅能有效加速植物生长，而且灯光中一种特殊的紫外线还可增加植物对病虫害的抗性，从而减少约50%的农药施用。对于自然界而言，固氮是基本的反应过程。像大豆等豆科植物经过上亿年演化，已经学会从空气中固氮。不依靠人为施肥，农作物就能用自己的根部“生产”所需的养料。氮肥通常由空气中的氮气转化而来，后者又被转化为能被作物利用的氨。科学家发现，根瘤，这个天然的肥料工厂的形成，涉及土壤细菌和豆科植物根部之间紧密的分子交流。这一发现为将非豆科植物改造为能固氮的作物提供了新的思路。日本正在推广基于通信技术的“智慧水稻种植”，让“种地变得出奇地轻松”：稻田内设置有配备了太阳能电池板和天线的自动供水闸门和水位传感器，可以通过智能手机画面确认水位和水温，并按照设定的水位启动或关闭供水闸门，花在管理水方面的时间减少了六成以上。此外，利用卫星图像进行分析以及利用人工智能技术预测病害发生几率之类的研发活动也趋于活跃。再看世界经济论坛发布的 2023年十大新兴技术，农业相关的占了两项：其一，微生物组学在工程化噬菌体方面的进展，将增强人类、动物和植物的健康，并能提高农业生产力。工程化噬菌体是一种可选择性感染特定类型细菌的病毒。细菌一旦被噬菌体感染，噬菌体就会将其遗传信息注入到细菌中，从而治愈生物体内的疾病。其二，可穿戴植物传感器将彻底改变农业数据收集的方式。这些植物传感器是一些附着在农作物上的小型非侵入性设备，可持续监测温度、湿度、水分和营养水平，进而控制水、肥和农药的使用，并及早发现疾病征兆。不过，也有“坏消息”传来。研究表明，人类消耗生物量已然突破安全边界：除了气候变化太快、破坏生物圈之外，我们还在过度改变土地、破坏淡水系统，释放过多的氮和磷，以及释放太多的人工物质，如杀虫剂和塑料。科学家还发出警告说，全球农作物正面临病害大流行的威胁。因为，基因一致性已成为大多数大规模耕作系统的主要特征，新的、极具破坏性的病害出现的条件已经成熟。事实上，一位植物病理学家早在1972年就指出：“绝不应基因操纵任何一种主要作物物种，使其变得如此一致，以致其如此容易受到病原体侵袭。”而在高度专业化的家禽工厂里被高度“优化”的鸡品种，易感疾病情况类同。但愿不会走到那一步依靠多样性生存且能自我控制的自然系统，也变得脆弱无力乃至无法抵御冲击。但愿不会走到那一步依靠多样性生存且能自我控制的自然系统，也变得脆弱无力乃至无法抵御冲击。文尹传红