地球人口達100億時,食物問題如何解決?科學家研究出一項新技術

2020-12-06 宇宙X謎

地球人口不斷增長,食物如何保證供應?科學家:可以讓任何植物變身食物

上世紀三十年代,我們地球的人口總數大約是30億,而大約100年後的今天,地球人口數量已經翻了一番多,突破了70億,照這樣的速度,科學家預計在2050年世界總人口將可能接近100億,面對如此快速增長的人口,地球的可耕地面積總數卻在不斷的減少,屆時每個人的口糧將成為世界各國所面臨的問題。

我們知道,世界可耕地面積僅約為14.8億公頃,加上土地的日益沙漠化,可灌溉水源的缺乏以及糧食產量的極限,未來食物的供給將很可能難以滿足如此龐大的人口,而人類幾千年來的食物主要以小麥、稻穀、畜牧業、漁業等為主,這些食物種類卻幾乎沒有改變或增加過。

如果要增加食物供給,解決將來100億人口的食物問題,一是要麼繼續擴大可耕地面積;二是增加食物來源的類型或種類。但是,因為地球本身的陸地面積就是有限的,如果增加了耕地面積勢必就得減少森林面積、畜牧業的土地面積或人類的居住面積等,這樣的方式不僅難以實現,而且最終還是無法解決根本問題。這就好比道路不斷地拓寬卻仍然難以滿足日益增長的車輛通行,甚至比以前更堵。

那麼如何增加食物的類型或種類就成了人類所要考慮的重點。但是縱觀自然界中的各種生物,能被人類當作食物的也就那麼多,想要直接增加進來也不是易事,也很不現實。不過,可喜的是,由中國專家領導的國外科研團隊已經在相關研究上有了突破。

這項研究的成果就是,他們成功地把纖維素轉化為了我們可以食用的澱粉。因為澱粉是人類食物中最重要的成分之一,它可以為人類提供了日常攝入熱量的20%~40%。而纖維素是植物細胞壁的重要組成物質,也是地球上最普遍的碳水化合物。纖維素和澱粉具有相同的化學式,科學家的想法是用酶級聯反應使纖維素的化學鍵斷裂,然後重新組合為澱粉。也就是說把一些本不是食物的植物變成了可食用的食物。

新方法從非食品的植物(如玉米秸稈,即玉米收穫後留下的莖、葉及外皮)中提取纖維素,將其中約30%轉換成直鏈澱粉,其餘的水解成葡萄糖,生產乙醇。而且,這一過程對任何植物纖維素都奏效。

這項技術的主要特點是:1、可以用任何植物製造食物,從而減少對糧食作物的需求,同時減少種植作物所需的土地資源、肥料、殺蟲劑以及大量的灌溉用水等。2、研究團隊製備的主要是直鏈澱粉,這種線型澱粉在消化過程中不會被降解,是食用纖維的優質來源。3、已有研究證明,直鏈澱粉能降低肥胖和糖尿病的患病風險。

4、不僅應用於糧食系統,還可製造可食用且可生物降解的透明保鮮膜,用於食品包裝,甚至作為高密度氫氣的存儲載體,這樣可以解決氫氣儲存和配送的問題。5、很容易進行工業性大規模生產。6、該過程對環境無害,也不需要昂貴的設備,高溫加熱或化學試劑,不會產生任何廢物。反應中關鍵的酶會固定在磁性納米粒子上,反應結束後可以很容易地用磁場回收。

如果這種被稱為「酶法生物轉化與微生物發酵同步法」的生物過程,在將來投入大量生產的話,將很可能成為人類食物的新來源,到時至少也能給世界糧食問題提供一個較好的解決途徑。

好了,今天的問題是:面臨不斷增長的人口,你有更好的辦法解決糧食問題嗎?歡迎大家在下方的評論區留言討論,謝謝大家的關注!

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