(轉(zhuǎn))藻類(lèi)基礎(chǔ)知識(shí)——第三章:藻類(lèi)的歷史與政治
發(fā)布人：wseen 時(shí)間：2022-3-28 9:25:17
第三章:藻類(lèi)的歷史與政治
幾乎每一個(gè)生活在海洋、河口或湖泊附近的人類(lèi)社會(huì)都使用藻類(lèi)作為食物、動(dòng)物飼料、農(nóng)田肥料以及治療傷口、擦傷和胃病的藥物。干藻類(lèi)提供了第一個(gè)便攜式方便食品，可能作為wampum貿(mào)易，連同白色貝殼珠?？脊抛C據(jù)顯示，地中海附近的早期尼安德特人吃藻類(lèi)和貝類(lèi)。
一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，藻類(lèi)非凡的生產(chǎn)力被認(rèn)為是解決全球饑餓的潛在方法。將藻類(lèi)作為全球食物解決方案的熱情已經(jīng)高漲了好幾次，但每次都以不光彩的方式爆發(fā)。19世紀(jì)90年代，專(zhuān)家們對(duì)托馬斯•馬爾薩斯(Thomas Malthus)關(guān)于人口增長(zhǎng)將超過(guò)食物增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)表示擔(dān)憂，建議使用包括酵母、真菌和藻類(lèi)在內(nèi)的非傳統(tǒng)食物來(lái)源。
第一次世界大戰(zhàn)后出現(xiàn)了類(lèi)似的倡議，科學(xué)家們繼續(xù)尋找可持續(xù)的食物來(lái)源。第二次世界大戰(zhàn)后，世界上超過(guò)一半的人口處于貧困和饑餓之中，專(zhuān)家們建議將非傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)作為擺脫馬爾薩斯陷阱的方法。藻類(lèi)成為最有效的解毒劑，許多試驗(yàn)項(xiàng)目試圖生產(chǎn)藻類(lèi)。
1948年，研究人員宣布，他們能夠在實(shí)驗(yàn)室條件可控的情況下，用廉價(jià)的材料種植有營(yíng)養(yǎng)的藻類(lèi)。當(dāng)小球藻生長(zhǎng)在陽(yáng)光充足、溫暖、由簡(jiǎn)單二氧化碳喂養(yǎng)的淺池塘?xí)r，干燥后將20%的可用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為含有50%以上蛋白質(zhì)的植物生物量。與大多數(shù)植物不同的是，小球藻的蛋白質(zhì)含有10種當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是必需的氨基酸，并且富含卡路里、脂肪和維生素。
媒體對(duì)藻類(lèi)的潛力熱情高漲，《高力》雜志描繪了一個(gè)未來(lái)的農(nóng)場(chǎng)，在自動(dòng)化農(nóng)場(chǎng)里，用脂肪制成的玻璃管可以生產(chǎn)數(shù)千噸蛋白質(zhì)。專(zhuān)家們不甘示弱，創(chuàng)造了一些看似合理的設(shè)想，認(rèn)為藻類(lèi)可以以近乎零成本的方式解決世界糧食供應(yīng)問(wèn)題。
不幸的是，研究人員被墨菲定律絆倒了，所有可能出錯(cuò)的事情都發(fā)生了。小球藻不但沒(méi)有茁壯成長(zhǎng)，反而變得非常喜怒無(wú)常，只要溫度、密度、光照、pH值和營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生微小變化，它就會(huì)停止生長(zhǎng)。這種植物是如此脆弱，以至于用離心機(jī)收割會(huì)破壞生物量，也破壞了去濕所需的熱量。小球藻堅(jiān)硬的細(xì)胞壁使其難以消化，這增加了熱量或額外的機(jī)械加工的成本和能量。
當(dāng)大多數(shù)研究人員放棄了用藻類(lèi)解決世界饑餓問(wèn)題的努力時(shí)，美國(guó)宇航局在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始研究利用藻類(lèi)作為長(zhǎng)時(shí)間太空飛行期間宇航員的食物。在所謂的“藻類(lèi)競(jìng)賽”中，蘇聯(lián)和美國(guó)的項(xiàng)目競(jìng)相開(kāi)發(fā)一個(gè)自給自足的航天生命支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)將利用藻類(lèi)將宇航員的排泄物轉(zhuǎn)化為清潔的空氣、水，或許還有食物?？茖W(xué)家們無(wú)法解決污染和重量問(wèn)題，該項(xiàng)目被取消了。
作為這項(xiàng)努力的一部分，至少有一篇研究論文發(fā)表在1961年的《營(yíng)養(yǎng)雜志》(Journal of Nutrition)上，題目是“藻類(lèi)在人類(lèi)中喂養(yǎng)”。總結(jié)了藻類(lèi)作為人類(lèi)食物的研究現(xiàn)狀。美國(guó)陸軍研究小組對(duì)來(lái)自日本的小球藻進(jìn)行了檢測(cè)，這些小球藻在池塘中生長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)收獲、離心、洗滌、加熱和真空干燥后成為綠色粉末。他們的分析表明，其成分為:蛋白質(zhì)59%，脂肪(油)19%，碳水化合物13%，水分3%，灰分6%。
作者發(fā)現(xiàn)，五名受試者可以耐受每天最多100克的藻類(lèi)食物補(bǔ)充劑。使用的綠藻小球藻給補(bǔ)充的食物帶來(lái)了一種強(qiáng)烈的菠菜風(fēng)味。最受歡迎的準(zhǔn)備是餅干、巧克力蛋糕、姜餅和冷牛奶。大量的補(bǔ)品會(huì)引起胃病，但停用后癥狀消失了。研究小組得出的結(jié)論是，干藻類(lèi)可以作為一種食物補(bǔ)充劑，但在它成為主要食物來(lái)源之前，還需要進(jìn)一步處理。這些發(fā)現(xiàn)使藻類(lèi)在保健食品市場(chǎng)中只占一小部分。美國(guó)關(guān)于藻類(lèi)作為一種食物來(lái)源的研究幾乎消失了。
對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)幸運(yùn)的是，20世紀(jì)50年代開(kāi)始的綠色革命和藻類(lèi)食物的再次繁榮是由于三個(gè)幾乎相同的因素:
灌溉用強(qiáng)力泵的發(fā)明
合成肥料生產(chǎn)新技術(shù)
高產(chǎn)種子分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展
更強(qiáng)的水泵和更大的管道使農(nóng)民們能夠大量抽取地下水用于灌溉。農(nóng)民們還在地里堆了更多的肥料、殺蟲(chóng)劑和除草劑。綠色革命已經(jīng)開(kāi)始，糧食產(chǎn)量在廉價(jià)化石燃料和淡水侵蝕的基礎(chǔ)上翻了一番。
由于糧食生產(chǎn)的進(jìn)步，非農(nóng)業(yè)的糧食來(lái)源是不必要的。消費(fèi)者受到科幻小說(shuō)、記者和電影的影響，開(kāi)始不信任非傳統(tǒng)的食物來(lái)源。
科幻小說(shuō)的作者們都推廣了合成食品的概念，并預(yù)測(cè)了消費(fèi)者的不良反應(yīng)和意外后果，如致命的西紅柿和法蘭克福食品。H.G.威爾斯的《時(shí)間機(jī)器》（The Time Machine），1895年，《世界大戰(zhàn)》（War of The Worlds），1898年，《諸神的食物》（The Food of The Gods），1905年，《赫胥黎的勇敢新世界》（Aldus Huxley）的《1932年》（The Brave New World），以及沃德·摩爾（Ward Moore）的《比你想象的更綠》（Greener That You Think），1947年，都警告人們不要使用生物技術(shù)的靈丹。
哈里哈里森的騰出空間！騰出空間！1966年和1968年保羅埃利希的人口炸彈解釋了不受限制的人口增長(zhǎng)帶來(lái)的可怕后果。哈里森的世界末日?qǐng)鼍鞍ǜ∮紊?、酵母和藻?lèi)作為饑餓群眾的基本食物。小球藻有一種魚(yú)腥味，所以市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)人員決定生產(chǎn)一種改良型，他們將其命名為Soylent Green。這導(dǎo)致了1973年哈里森的書(shū)《大豆綠》的電影改編，該書(shū)提出藻類(lèi)生物量培養(yǎng)不僅使用人類(lèi)的廢物，而且可以回收人類(lèi)。即使是吃人，這項(xiàng)發(fā)明也不能養(yǎng)活所有人。水和肥料短缺、瘟疫、瘟疫和農(nóng)藥中毒毀壞了農(nóng)作物，污染了水。溫室效應(yīng)加劇，增加了洪水、暴風(fēng)驟雨和干旱。藝術(shù)的確模仿生活。
對(duì)Soylent Green的改造將使藻類(lèi)產(chǎn)業(yè)倒退至少10年。當(dāng)科幻小說(shuō)作者激起公眾對(duì)弗蘭肯福德的恐懼之時(shí)，人們?cè)谒屦^、游泳池和休閑水道中親身體驗(yàn)到了綠色黏液。媒體急于傳達(dá)藻類(lèi)造成致命毒素、致命赤潮和死亡區(qū)域的聳人聽(tīng)聞的危險(xiǎn)，這些危險(xiǎn)殺死了許多生物。
吉米·卡特總統(tǒng)啟動(dòng)了幾個(gè)藻類(lèi)項(xiàng)目，以推動(dòng)美國(guó)實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立，但重點(diǎn)是將電網(wǎng)生產(chǎn)從石油轉(zhuǎn)向煤炭?？ㄌ氐脑孱?lèi)研究的最后一個(gè)殘余，18年水生物種計(jì)劃，被克林頓政府終止，因?yàn)樗麄冏龀隽藢⒄邪l(fā)從藻類(lèi)生物燃料轉(zhuǎn)向玉米乙醇的政治決定。這一政策的不幸結(jié)果是，大學(xué)及其教職員工在過(guò)去的十年里無(wú)法獲得研究藻類(lèi)的資助。
上世紀(jì)90年代，美國(guó)國(guó)會(huì)忽視了科學(xué)，將美國(guó)生物燃料的未來(lái)押注在玉米乙醇上，藻類(lèi)研究受到了徹底的打擊。玉米獲得了補(bǔ)貼和激勵(lì)措施，一系列的環(huán)保承諾表明乙醇將是可持續(xù)的、可再生的、清潔的，并取代石油進(jìn)口?，F(xiàn)有的研究表明，玉米乙醇與這些說(shuō)法恰恰相反。每英畝的玉米生產(chǎn)會(huì)侵蝕6噸土壤，污染地下水，釋放2.5噸二氧化碳加上氮氧化物、微粒和煙霧。2008年生產(chǎn)的90億加侖乙醇抵消了不到3%的美國(guó)石油進(jìn)口，而這是以數(shù)十億美元的補(bǔ)貼和環(huán)境污染為代價(jià)的。2005年的《能源政策法》制定了一項(xiàng)可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)，要求更多的可再生能源生產(chǎn)，但將藻類(lèi)原料排除在可再生能源政策之外。
2008年，藻類(lèi)作為生物燃料解決方案再次出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)，隨后又出現(xiàn)了一份行業(yè)貿(mào)易雜志《藻類(lèi)行業(yè)雜志》。2007年，藻類(lèi)生物量組織和國(guó)家藻類(lèi)協(xié)會(huì)的首次行業(yè)會(huì)議吸引了少數(shù)科學(xué)家和一些生物燃料企業(yè)家。2009年在圣地亞哥舉行的藻類(lèi)生物量組織峰會(huì)吸引了800多人參加，并得到了國(guó)際新聞報(bào)道。
藻類(lèi)的政治面臨著一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的未來(lái)，因?yàn)樵孱?lèi)必須在經(jīng)濟(jì)上以及生態(tài)上與其他綠色能源解決方案競(jìng)爭(zhēng)。其他可再生能源解決方案生產(chǎn)電力，但不生產(chǎn)汽油、柴油或噴氣燃料。藻類(lèi)是未來(lái)50年船舶、飛機(jī)、卡車(chē)和飛機(jī)所需的液體運(yùn)輸燃料，是實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立的可行解決方案。