(轉(zhuǎn))藻類基礎(chǔ)知識(shí)——第三章:藻類的歷史與政治
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社會(huì)都使用藻類作為食物、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和貝類。
一個(gè)多世紀(jì)以來，藻類非凡的生產(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，專家們對托馬斯•馬爾薩斯(Thomas Malthus)關(guān)于人口增長將超過食物增長的預(yù)測表示擔(dān)憂，建議使用包括酵母、真菌和藻類在內(nèi)的非傳統(tǒng)食物來源。
第一次世界大戰(zhàn)后出現(xiàn)了類似的倡議，科學(xué)家們繼續(xù)尋找可持續(xù)的食物來源。第二次世界大戰(zhàn)后，世界上超過一半的人口處于貧困和饑餓之中，專家們建議將非傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)作為擺脫馬爾薩斯陷阱的方法。藻類成為最有效的解毒劑，許多試驗(yàn)項(xiàng)目試圖生產(chǎn)藻類。
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)的材料種植有營養(yǎng)的藻類。當(dāng)小球藻生長在陽光充足、溫暖、由簡單二氧化碳喂養(yǎng)的淺池塘?xí)r，干燥后將20%的可用太陽能轉(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。
媒體對藻類的潛力熱情高漲，《高力》雜志描繪了一個(gè)未來的農(nóng)場，在自動(dòng)化農(nóng)場里，用脂肪制成的玻璃管可以生產(chǎn)數(shù)千噸蛋白質(zhì)。專家們不甘示弱，創(chuàng)造了一些看似合理的設(shè)想，認(rèn)為藻類可以以近乎零成本的方式解決世界糧食供應(yīng)問題。
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。小球藻不但沒有茁壯成長，反而變得非常喜怒無常，只要溫度、密度、光照、pH值和營養(yǎng)成分發(fā)生微小變化，它就會(huì)停止生長。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解決世界饑餓問題的努力時(shí)，美國宇航局在20世紀(jì)50年代就開始研究利用藻類作為長時(shí)間太空飛行期間宇航員的食物。在所謂的“藻類競賽”中，蘇聯(lián)和美國的項(xiàng)目競相開發(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)家們無法解決污染和重量問題，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《營養(yǎng)雜志》(Journal of Nutrition)上，題目是“藻類在人類中喂養(yǎng)”?？偨Y(jié)了藻類作為人類食物的研究現(xiàn)狀。美國陸軍研究小組對來自日本的小球藻進(jìn)行了檢測，這些小球藻在池塘中生長，經(jīng)過收獲、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克的藻類食物補(bǔ)充劑。使用的綠藻小球藻給補(bǔ)充的食物帶來了一種強(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，干藻類可以作為一種食物補(bǔ)充劑，但在它成為主要食物來源之前，還需要進(jìn)一步處理。這些發(fā)現(xiàn)使藻類在保健食品市場中只占一小部分。美國關(guān)于藻類作為一種食物來源的研究幾乎消失了。
對人類來說幸運(yùn)的是，20世紀(jì)50年代開始的綠色革命和藻類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、殺蟲劑和除草劑。綠色革命已經(jīng)開始，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)的糧食來源是不必要的。消費(fèi)者受到科幻小說、記者和電影的影響，開始不信任非傳統(tǒng)的食物來源。
科幻小說的作者們都推廣了合成食品的概念，并預(yù)測了消費(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帶來的可怕后果。哈里森的世界末日場景包括浮游生物、酵母和藻類作為饑餓群眾的基本食物。小球藻有一種魚腥味，所以市場營銷人員決定生產(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《大豆綠》的電影改編，該書提出藻類生物量培養(yǎng)不僅使用人類的廢物，而且可以回收人類。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Soylent Green的改造將使藻類產(chǎn)業(yè)倒退至少10年。當(dāng)科幻小說作者激起公眾對弗蘭肯福德的恐懼之時(shí)，人們在水族館、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)藻類造成致命毒素、致命赤潮和死亡區(qū)域的聳人聽聞的危險(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)藻類項(xiàng)目，以推動(dòng)美國實(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氐脑孱愌芯康淖詈笠粋€(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)及其教職員工在過去的十年里無法獲得研究藻類的資助。
上世紀(jì)90年代，美國國會(huì)忽視了科學(xué)，將美國生物燃料的未來押注在玉米乙醇上，藻類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)，但將藻類原料排除在可再生能源政策之外。
2008年，藻類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《藻類行業(yè)雜志》。2007年，藻類生物量組織和國家藻類協(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生物量組織峰會(huì)吸引了800多人參加，并得到了國際新聞報(bào)道。
藻類的政治面臨著一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的未來，因?yàn)樵孱惐仨氃诮?jīng)濟(jì)上以及生態(tài)上與其他綠色能源解決方案競爭。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。藻類是未來50年船舶、飛機(jī)、卡車和飛機(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。