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2024.8.8
细菌能够改变我们的世界(原创)
简 浩 E-mail:jh070115@163.com
气候变暖、环境污染、食品短缺、能源枯竭、人口膨胀是世界共同面临的五大危机,人类目前的生产与消费模式没有可持续性,唯一赖以生存的地球的恢复能力面临报复性挑战。
如何解救人类的未来危机?答案就是利用细菌,细菌能够改变我们的世界!突破能源危机的关键是要形成全新的能源体系和能源产出方式,根本性的变革对化石能源的依赖。未来的能源体系将从开采能源,转变为依靠技术创新到制造能源。只有体系创新、科技创新、产业创新、投资创新、全民创新、自主创新,才能创造出划时代的经济奇迹。
细菌是一种原核生物,它没有细胞器。细菌是荷兰商人三百多年前发现所谓的“微小动物”,对于人类亦敌亦友的细菌家族,细菌具有无比强大、不可估量的能量。细菌表面上看起来简单,但菌群的构成却十分的复杂而庞大。细菌的顽强生命力可在极端环境下生存,发挥细菌群体的生物效应。细菌的数量和作用十分惊人,一个脚印大的土壤中就有将近100亿个细菌,它们在保持土壤肥力、维持地球温室气体循环发挥着不可替代的作用。
一·生物能源。研究发现,利用生物工程、基因交叉、取长补短、优化组合、合成基因和基因改造的方法,将外源强势基因(比如嗜冷菌)植入原生酵母,人类将会按照自己的意志,创造出高能效力、高代谢力的转基因“强悍酵母细菌”,利用农田作物桔杆这种可生资源和水转化为酒精(乙醇)或丁醇,丁醇较乙醇更接近汽油,燃烧值能量更高,闪点更低。农田桔杆的产出数量大的惊人,变屡禁不止、污染环境的禁烧桔杆为财富,产出的酒精能源的数量同样惊人。酒精是很好的清洁能源,酒精能源可以利用现有汽车的汽油电喷打火系统和发动机系统,无须进行动力系统改造。可以再生的酒精能源,比现有价格最低廉的化石燃料还要便宜。
生产酒精能源的桔杆废料腐殖质,还可以就地直接供应给以生物质为原料的低温燃料电池作为燃料进行发电。这种已开发出的燃料电池只需使用纤维素废料即可发电,对燃烧原材料的要求极低,几乎适用于所有生物质,生物质能源是当今世界重要的绿色能源,发电系统以分布式电源就地并入国家主力智能电网,使生物酒精、生物发电相互融合和循环利用。
几乎每个乡镇都可以开办一座这样的生物能源工厂,这种规模宏伟、遍地开花和潜力巨大的生物能源新兴产业,以绿色经济为主体的经济形态,或将掀起新的一轮工业革命。
二·生物磷肥。磷和氮、钾一样,是维持大米、玉米、小麦和其他农作物生长所必需的三种肥料之一。世界科学组织警告:全球磷肥产量已达峰值,在本世纪后期逐步下降,将会引起磷肥短缺和价格上涨,进一步危及全球的粮食产量,这次粮食危机将在全球人口超过90亿时爆发。全球2/3的磷资源分布在中国、摩洛哥和突尼斯等国家,用于生产磷肥的磷酸盐矿石可能在未来30年至80年内资源枯竭,目前人类还没有找到可以代替磷肥的自然资源。随着现代高效农业对磷肥需求的激增,近年磷酸二胺化肥的价格翻了一倍。
微生物学家正在努力寻求生物科技创新,突破资源枯竭,确保磷肥需求,开发安全、价廉、稳定、清洁、环境友好、免耗资源、免耗能源的生物磷肥,破解人口增长、气候变暖、粮食短缺、能源危机和资源枯竭给人类带来的严峻后果,创造新兴产业,引领技术革命。
研究表明,农作物和某些菌种,能够形成互利共生的生存关系,细菌能够获得作物根系的分泌营养而释放磷酸盐,农作物能够吸收细菌分泌的有机磷酸盐,与大豆根瘤菌固氮作用类似,从而使农作物摆脱对土壤无机磷的依赖需求。
利用生物工程、基因交叉、基因改造,创造出高效转基因“超级共生细菌”,复制培养出“生物磷肥菌种”,用喷雾器喷洒生物磷肥菌种拌种,即可解决替代农作物对磷肥的依赖。
生物产业崛起的时代即将到来!谁抓住了远景科技的制高点,谁就抓住了未来!