在发表于最新一期《焦耳》杂志的一篇前瞻性商斟酌文上,好意思国生物工程师先容了一种蜕变的食物分娩形式,称为“电农业”(Electro-Agriculture)。这项工夫的中枢是愚弄太阳能驱动的化学反映来替代自然界的光互助用第四色播,从而更高效地将二氧化碳滚动成植物不错愚弄的有机分子。通过基因工程技能,让植物校正后好像给与这些有机分子。
据商讨团队臆想,要是全好意思的食粮作物均收受“电农业”的形式分娩,所需耕大地积将大幅缩减达94%。此外,这项工夫相同适用于在天际中分娩食粮。
光互助用自然因循着地球上的大广泛人命面孔,但其能量蜕变后果却相对较低,时常植物只可将所给与光能中的简易1%滚动为可用的化学能。来自华盛顿大学圣路易斯分校的商讨团队觉得,要是植物无需依赖阳光就能滋长,则农业分娩不错与自然环境分别,在受控的室内条款下进行。
“电农业”的想法包括了使用多层建筑来代替传统农田。这些建筑物的名义或周围将装配太阳能电板板,用以捕捉太阳的能量,并驱动二氧化碳和水之间发生的化学反映,生成醋酸盐。随后,醋酸盐会被用作水种植物的养料。这一进程相同适用于培育蘑菇、酵母和藻类等其他植物,因为它们自然就好像愚弄醋酸盐。
好色妖姬杨贵妃通过这种形式,商讨团队还是将滚动后果擢升至约4%,这比传统光互助用的后果朝上4倍。由于通盘进程更为高效,因此与食物分娩关系的二氧化碳排放也相应减少。
为了终了让植物好像愚弄醋酸盐的主义,商讨团队模仿了植物萌生时分阐发储存在种子内的养分物资的代谢旅途。当植物运行进行光互助用时,这条代谢旅途时常会被关闭。然而,通过再行激活这条旅途,植物便好像愚弄醋酸盐看成其能量和碳源。
目下的商讨还是使一些植物好像在不依赖光互助用的情况下愚弄醋酸盐滋长,但最终的商讨主义是培育出透顶依赖醋酸盐获得整个必需能量的植物,即这些植物将不再需要任何面孔的光照。
农业工夫的下一个阶段,可能是与自然环境脱钩,以受控形式进行分娩。目下本文商讨的初步要点,是西红柿和生菜,但据称有方案转向高热量主食作物,如木薯、红薯和谷物作物。不外,在实质应用中,这一工夫仍然濒临要紧挑战。在无光条款下栽种植物第四色播,目下还处于早期阶段,需要进一步商讨与竖立智商使这项工夫透顶交易化,终了其一齐后劲。