
2018年10月24日
科學家警告,氣候變化及溫室效應是迫在眉睫的問題。因為多年凍土層已經開始融化,而海平面一直在上升。科學家們也一直力勸全世界的人們減少碳的排放,但是美國聖地牙哥的索爾克生物研究所卻採取不同的做法。那裡的科學家正在研究,讓植物不但能吸收更多空氣中的碳,而且還能儲存好幾百年,不讓碳重新釋放到空氣中。
植物行光合作用時,它們利用太陽光的能量來吸收空氣中的二氧化碳,然後與水結合來製造生長所需的糖。在這個過程中,植物釋放出氧,並將碳儲存在組織及根部中。當植物成長,或死亡腐敗時,碳會逐漸被釋放出來。其中有一部分的碳會留在土壤中。
美國聖地牙哥的索爾克生物研究所的科學家因此得到啟發。經由給植物程式設計,讓植物能製造形式非常穩定的碳,然後將它長期儲存在深層土壤中。
索爾克生物研究所教授約瑟夫·諾埃爾說:“我的孩童時代在賓州的西部成長,那時的我酷愛園藝,我的祖母及曾祖母每年夏天都會教我種一園子的菜,這個菜園後來就變成一大片堆肥系統。我現在已經54歲,那是上世紀70年代的事了,但我還記得小時候會放軟木塞,我知道它是天然的物質。當我的父母親及他們的朋友喝酒時會拔開酒瓶軟木塞,我覺得那就像木頭,我把它放進我的堆肥中它並不會腐壞。當我們研究植物時,使我想起那些往事。”
軟木塞有高含量的軟木脂,它是一種防水的蠟狀物質,存在於大多數的植物中,以防止其根部的分解。科學家們希望利用這種特性,來將碳深埋地下,拯救世界。
約瑟夫·諾埃爾說:“結果發現,將植物中的碳留在土壤中,可以讓土壤更肥沃,種植的植物長得更好,所以一個生態環境或農田的土壤中,含碳量越高,環境就越健康。”
今天,科學家們正試圖創造出讓植物生產更多軟木脂的機制。索爾克研究所實驗室模仿很多不同的氣候帶,來找出每個氣候帶內最完美的植物。這個過程很花時間及能量。最近,索爾克研究所買了一部機器人,它一天的工作量,超過一群科學家花5個星期才能完成的工作量。
目前,他們用傳統的育種方式來培育高碳儲存量的作物,但未來可能會使用基因工程來培育。
索爾克生物研究所副教授沃爾夫岡·布希說:“我們基本上持開放的態度對待我們的計畫,我們用存在于自然菌株中的自然基因變異方式,來增加軟木脂的含量,所以我們並不是一定得用基因改造技術。然而,如果我們使用基因改造技術,過程會快很多。我想一個有趣的問題是,未來氣候變化的速度是否還允許我們使用傳統育種的方式。”
科學家們希望在未來5年之內,能發展出一系列適合各種氣候帶栽種的植物,來幫助降低空氣中的二氧化碳。雖然沒辦法在一,二十年之內看到顯著的成效,但科學家們表示,希望那時候,人類已經想出減緩氣候變化的方法。