美国研创革命性技术：在全黑环境种植物，人类或完全实现食物自由

这可能是你绝对不敢相信的事情！科学家们已经找到不用阳光，完全在黑暗中栽培植物的技术，用这种技术可以种植莴苣、豇豆、西红柿、水稻、油菜等植物，还可以极大地提高作物产量，并运用到地下、外太空、火星等缺少阳光的环境，或许可以一举解决地球的粮食危机，并为人类走出地球成为星际物种奠定基础。

阳光是生命之源，万物所需，没有阳光，地球上就不会出现生命，更不会演化到现在欣欣向荣的美好景象，但美国加州大学河滨分校和特拉华大学的研究人员不信这个邪，他们向阳光提出了挑战，要在完全黑暗的环境中种植植物。

阳光之所以不可或缺，是因为植物用它作为能量，通过光合作用将水、二氧化碳转化为植物生物量，进而养活了众多动物及我们人类。所以你很容易就能想到，我们干嘛不绕过光合作用，用其他方法来让植物生长呢？

这正是科学家们使用的方法，他们研制了一个利用电力将二氧化碳等原材料转化为有用分子和产品的装置，通过两步电催化过程将二氧化碳、电力和水转化为醋酸，即醋的主要成分。之后科学家们直接在富含醋酸盐的电解器上培育出了绿藻、酵母及真菌菌丝等异养生物，并且这样生长的藻类比光合作用生长的能效提高了约4倍，而酵母的生长更是比用玉米提取糖的方式培养节约了18倍的能量。

之后科学家们又用莴苣的愈伤组织进行了实验，发现莴苣组织同样可以将醋酸盐作为碳和能源进行代谢。此外在水稻、青豌豆、墨西哥胡椒、油菜、番茄、豇豆、烟草和拟南芥等8种植物中，科学家们同样发现了利用醋酸盐的代谢机制。

而所有这些实验都是在纯黑暗环境中进行，完全与光合作用脱钩，这意味着通过进一步的研究和设计，未来我们或许可以完全摆脱阳光来生产蘑菇和植物等食物，并且获得比利用阳光高得多的效率，无疑具有极为诱人的前景，并且可能是人类走出地球，成为星际文明的革命性技术。

科学家们的研究还发现，即使将这种技术与现有光伏系统相结合，也可以将阳光到食物的能量转换效率提高到光合作用的约4倍，对某些食物甚至可以提高到18倍。

想想看，这可能是一项多么重要的革命性技术啊！如果有一天地球表面遭遇核污染或其他巨大的灾难，无法再提供生命生存的条件，我们完全可以转入地下，利用地球内部辐射的能量继续生存下去；流浪地球也可以变成一艘行星级的宇宙飞船，供人类和其他生命舒适地生存，直到被另一个太阳捕获，重新获得新生。

而我们要改造火星或月球，也可以利用这种技术，通过阳光获得更高能效的食物转换，加快行星地球化改造的进程，为人类提供更多的后备家园，而不是把所有鸡蛋都放在一个篮子里。

当然，这项技术现在还只是开始，需要更多的研究才能真正转化为生产力，希望在不久的将来，我们就可以从黑暗中长出大量的植物，让这个世界不再有饥馑和粮食短缺，让所有人都实现食物自由。

这项研究6月23日发表在《自然-食物》杂志上。

论文：A hybrid inorganic–biological artificial photosynthesis system for energy-efficient food production