黏液（藻类）将如何拯救世界

互推小编 2023-12-13

俄亥俄州托莱多市伊利湖河口的莫米河表面覆盖着藻类。 (DRONEBASE VIA AP)

藻类。读一读这个单词，户外排水沟周围明亮的绿色黏液可能会跃入脑海。或者是鱼缸玻璃上的绒毛。

你可能不会想到汽油、柴油和喷气燃料。但是世界石油储备是由大量死藻类组成的，几百万年前在海底被压缩成原油。今天，我们以每天1亿桶的速度燃烧石油，主要是在汽车、卡车、轮船和飞机上。我们释放的二氧化碳正在加热我们的大气层，威胁着我们的健康甚至生命。危害我们环境的不仅仅是多年前沉入海底的藻类。现在漂浮在我们水道上的是藻类。我们向河流、小溪和海湾排放的所有污水和肥料都造成了巨大的藻类大量繁殖。每年夏天，豌豆汤藻类浮渣都会堵塞世界上更多的池塘和湖泊。死亡地带，在水中根本没有生命存在，一年比一年大；

今年，墨西哥湾区预计将达到创纪录的大小，和马萨诸塞州一样大。我们已经把藻类变成了杀手。但是我们可以改变他们和我们的未来。我们可以利用它们来帮助拯救我们一直在破坏的环境。20世纪70年代中期欧佩克石油禁运导致天然气短缺和价格上涨后，全国范围内政府资助的生物学家和工程师开始研究一种不太可能的替代品:藻类燃料。

藻类是世界上第一批光合作用者，富含碳基分子，包括油。研究人员的目标是在混凝土池塘中种植它们，收获它们，或者提取它们的油，或者在压力和热量下，将全部生物质液化成原油。他们取得了进展，但只是在实验规模上。当禁运解除、价格下跌时，研究资金枯竭了。

大约在2005年，随着石油价格开始从每桶20美元飙升至每桶150美元以上，人们的兴趣再度出现。企业家和风险资本家，在相信价格会因为我们正处于“石油峰值”(世界产量只会下降的时刻)而保持高位的刺激下，跳进了海藻油行业。环境效益显而易见。藻类从大气中吸收二氧化碳，因为它们需要二氧化碳来生长，这使它们成为接近碳中性的燃料来源。

到2012年，藻类燃料在示范项目中为美国海军飞机和船只、不间断电源送货卡车和其他车辆提供动力。它太贵了，大约每加仑8美元，但是每个人都知道所涉及的技术还处于萌芽阶段。然而，一年后，随着水力压裂技术的出现，石油供应上升，化石石油价格开始急剧下跌至每桶30美元。一些海藻油公司通过转向化妆品和食用油等高价值产品得以生存。但是其他人破产了。这个行业在它的承诺真正得到评估之前就已经消亡了。不过，也许是时候再次关注藻类燃料了。

为什么？首先，像CRISPR这样的新技术有潜力提高藻类创造和储存石油的能力，更有效地利用阳光，并耐受各种生长条件。科学家已经鉴定出至少50个影响石油生产的基因。各种基因调整已经大大提高了实验室的石油产量。在过去的七年里，其他技术也取得了进步。我们能够筛选物种和品种，过滤大量的水，并以更快更便宜的速度液化藻类生物量。宾夕法尼亚州立大学化学工程主管菲利普·萨维奇解释说:“海藻油完全是一个经济学问题。”。换句话说，这不是能否做到的问题，而是能否以与化石石油有竞争力的价格做到。电动汽车可以避免汽车和卡车对环保液体燃料的需求(如果它们使用的电力是由可再生能源产生的)。但是飞机不会很快用电池飞行。如果航空业是一个国家，它将成为世界第七大二氧化碳排放国。用藻类燃料单独补充或替代喷气燃料是有价值的。如果我们积极追求价格有竞争力的海藻油，我们多久能到达那里？斯蒂芬·梅菲尔德是加州藻类生物技术中心的共同主任，也是圣地亚哥加州大学的教授，他告诉我这需要10年100亿美元。

听起来时间和金钱太多了？让我们假设它需要两倍的时间和两倍的资金。相对于更广泛的气候变化成本，这看起来仍然是一项不错的投资，预计到2100年，气候变化成本将在54万亿美元(根据联合国政府气候变化专门委员会的数据)和69万亿美元(根据穆迪的分析)之间。燃料只是藻类帮助拯救地球的一种方式。塑料主要由天然气制成，天然气是一种强大的温室气体甲烷。最终，塑料降解并将气体释放到大气中。密西西比的Algix公司现在正在用藻类——确切地说是池塘浮渣——制造塑料。

去年，该公司将1200万磅煤泥制成鞋底；许多其他产品，从地板到背包，都是可能的。海藻，被称为大型海藻，也能在应对气候变化方面发挥作用。

大约10年前，澳大利亚詹姆斯·库克大学的罗伯特·金利和洛基·德·尼斯两位科学家发现，在羊的饲料中添加一种叫做“拟门冬虫夏草”的海藻——一种可爱的粉红色蕨类植物——可以减少85%的打嗝。最近，加州大学戴维斯分校的研究人员证明海藻对奶牛也有作用。打嗝很重要。

我们15亿头绵羊、奶牛和山羊的甲烷排放量约占温室气体排放量的15%。补充家畜饲料需要大量天冬氨酸。但是东亚的渔民长期以来都在大规模养殖海藻，他们在漂浮的网上种植海藻作为食物，并在浅水中生长卡拉胶，卡拉胶是一种增稠剂和乳化剂，存在于从洗发水到巧克力牛奶到牙膏的各种产品中。完全有理由相信我们可以在商业上种植这种肠道友好型海藻。

一些藻类每两个小时就会翻倍，这意味着一平方英尺的藻类可以在两天内覆盖六个足球场。这种惊人的生育能力会造成有害的花朵，但也有助于拯救我们的气候。由于藻类从大气中吸收二氧化碳，它们充当重要的“碳汇”，甚至比我们最大的森林还要强大。南大洋，也被称为南极洋，由于含铁量低，藻类明显少于其他海洋。

一些科学家提议在南大洋散布铁尘，引发大规模藻类大量繁殖——这是一项大规模的地球工程计划，旨在捕获二氧化碳，并在藻类下沉时将其输送到海底。一些实验表明，铁播种确实会产生更多的藻类，但是没有人知道诱导开花是否会损害海洋生态。没有人知道到底有多少碳被排到了底部。然而，深厚的历史给了我们一些希望的理由。

四千九百万年前，二氧化碳水平比现在高100倍。几乎被大陆包围的北冰洋像洗澡水一样温暖。在它的北岸，河马和鳄鱼的祖先在棕榈树下行走。在漫长的夏季，海洋被一层厚厚的绿萍覆盖着，绿萍是一种小型蕨类植物，生长着共生藻类。每年冬天，当白天很少的时候，满江红的整个地毯都会死去，沉入海底。每年春天，一种新的作物会在地表生长。这个被称为满江红的事件持续了将近一百万年。

到最后，蕨类/藻类混种已经吸出并隔离了80%的环境CO2，并且冷却了大气，以至于冰盖又回来了。我们相互交织的气候问题没有单一的快速解决方案，但是藻类可以成为一个重要的工具。尽管这不是安慰，但我们可以这样说:如果我们的努力失败了，那么有一天，在我们的物种灭绝很久之后，藻类可能会慢慢清理我们留下的烂摊子。露丝·卡斯辛格是《黏液:藻类是如何创造我们、折磨我们、也许能拯救我们》一书的作者

利维坦按：每当提及黏液，估计很多人首先会联想到《异形》中的那种极具腐蚀性的黏液。当然，那只是科幻片，不过，就算在现实中，我们也不免联想到鼻涕、浓痰，随之而来的，也许是些许的生理或心理不适感。但话说回来，不论对于人类还是其他生物，对于其进化历程而言，这种黏糊糊的特性究竟意味着什么呢？

几乎没有人知道自己最喜欢哪一种触感，就算有，你最好也和这些怪咖保持距离。但是，几乎所有人都知道自己最不喜欢哪一种手感——这也是蛞蝓、流脓的疖子、细菌肆虐的沼泽地共同具备的特征，黏滑。