地球人口達100億時,食物如何保證供應?科學家研究出一種新技術

2020-08-28 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!

圖片來源於網絡,如有侵權,聯繫刪除!

相關焦點

  • 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
    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。
  • 如何讓資源有限的地球,養活100億人口?
    英國《新科學家》周刊網站根據對全球農業體系的分析,在沒有突破「行星關鍵界限」的情況下,人類目前的糧食系統只能養活34億人。但這項分析顯示,對耕作地點進行調整——加上飲食上的一些變化,將使人們能夠以可持續的方式養活100億人。
  • ...Wallerstein:重構地球的大挑戰——2050前容納100億人口
    因此,我們時代的關鍵目標是: 以一種有韌性的、可持續數千年的方式重新建構一個可以滿足100億人需求的地球。從現在起著手建立全球基礎設施,以滿足未來需求。如果不考慮第一個問題——食物,你就會慘遭飢餓和營養不良,而這至今仍在影響著地球20多億人,未來將會影響更多人。這樣的例子不勝枚舉。現在的挑戰是在人口增長將達到150億以上的地球,以一種彈性的可持續上千年的方式,建立一種新的架構,為地球上的所有人提供上述7個FEW-SHES要素。說得更隆重點,那就是如果我們當前可以正確轉型,就可以解決人類未來的基本需求。
  • 世界人口將達70億 研究顯示中國最多能養活16億
    ,這個世界有足夠多的食物,卻仍有無數人忍飢挨餓  《國際先驅導報》特約撰稿吳妮發自上海 聯合國人口基金近日宣布,2011年10月31日,地球將迎來她的第70億位人類居民。  聯合國人口基金也在公報中稱:「我們今天所採取的行動將決定本世紀結束時世界人口增長到100億還是160億。」  富國「餘糧」難飽窮人肚  「第70億位公民將降生在一個充滿矛盾的世界,這個世界有足夠多的食物,卻仍有無數人忍飢挨餓。這個世界很多人生活奢侈,卻仍有無數人陷入赤貧。」
  • 悲觀者稱地球90億人口是極限
    每12年增長10億 原因:科技的進步和醫療的昌明7萬年前,地球上人類祖先們的總數不過1.5萬人。1萬年前,也才去到幾十萬的人口規模。到了19世紀,地球的人口終於突破十億。據聯合國人口基金的統計顯示,世界人口從10億增長到20億用了100多年。
  • 本世紀末世界人口將突破100億,地球承載人類最多數量是多少?
    地球最多能有多少人口?人活著要吃喝拉撒,地球根本不能承受太多的人口,人類也不可能無限增長下去,那麼地球容忍人類數量的極限到底是多少?在人類出現15萬年之後的1850年,全球人口數量大概只有10億人,100年後的1950年,人口數量就達到了25億,70年後的今天,人類就達到了70多億,非常可怕的增長速度,原因主要是醫療技術的功勞以及科技的發展,可供人類生存的物質豐富了。
  • 地球到底可以容納多少人口?超過100億?
    ­  目前有超過70億人居住在地球上,而這個數值正呈指數式增長。那麼,這是包括我在內的很多人都想知道的問題:地球到底可以容納多少人呢?­  據估計,到本世紀末,世界人口將超過100億,而科學家不確定這是否將是可持續的。­  為說明原因,讓我們首先談談我最喜歡的主題——食物。
  • 2050年地球將無法養活全球人口?科學家支招應多吃素?
    番茄藤現在以一種有序的方式生長,從而生產出大量果實。但是,很多研究已經證實,番茄的味道和營養在這個過程中迷失了。 植物科學家正在研究這個問題。近日,3個研究組分別闡述了如何製作一種超級番茄:不以犧牲口味換取產量。
  • 科學家預測,本世紀末人口將突破100億,地球還能承受得住嗎?
    科學家預測,本世紀末人口將突破100億,地球還能承受得住嗎?人口膨脹現在對於許多發展中國家來說都是一個大問題,可是我們生活的地方是有限的,資源也是有限的,不可能讓人口一味的膨脹下。科學家表示,目前來看這個數字是不會停止的,因為2050年我們的人口將達到97億,到本世紀末的時候,也將突破100億大關。地球上到底能否撐下如此多的人口?有人的地方就必須要吃飯和居住,地球上是否有如此多的土地和糧食,維持著100億人的生命運轉?人口增長之後,可能就會引發資源爭奪的大戰。
  • 地球人口已達75億。到目前為止地球上出生了多少人?說它可能不
    由於世界缺乏大戰,人類生活水平和醫療技術的提高,世界人口增長迅速。上世紀50年代初,世界的總人口還不到25億。在短短70年間,世界的人口已經增加到70多億。到2020年,世界人口已增至70多億,截至2008年5月5日,地球總人口已達75.85億,達到75.85億。根據目前地球人口年均增長計算,距離突破100億大關可能只有25年時間,而距離突破200億(地球生態承載力極限大關只有125年。
  • TED演講:2050年,當地球人口達到100億時,你的生活會是什麼樣子?
    到2050年,地球上將會有100億人口,並且我們想要的東西,這些人也都會需要:豪車,名牌衣服,大別墅,奇奇怪怪的三角巧克力。假設把三角巧克力分給100億個人。要怎麼實現呢?我們怎麼給每個人足夠的食物,足夠的水,讓每個人保持足夠的體力來應對最極端的氣候變化?
  • 俄報:專家稱2100年地球將達人口承受極限
    【俄羅斯《晨報》10月8日報導】題:人類還能再活89年科學家認為,100億人口是地球的極限,超過這個限度就會引發災難。著名社會學家、哈佛大學教授愛德華·威爾遜斷言,地球生物圈後備資源相當有限,更嚴重的是無法補充。這主要涉及水資源和食物,即使使用最為合理,仍然存在一定限度,難以無限使用。威爾遜表示,改為吃素可能是一個出路。
  • 地球迎接第70億位居民 2100年前突破100億(圖)
    在那些世界上最貧困的國家,高生育率阻礙發展,加重貧困;而在那些世界上最富裕的國家,低生育率和越來越少人口進入就業市場,令經濟可持續增長前景堪憂。  展望將來,聯合國預計在2025年之前,世界人口將達80億,2083年之前將達100億。地球究竟能承載多少人?這麼多人如何在小小的地球上共同分享資源、和諧生存?
  • 世界人口今天達到70億 本世紀末將突破100億
    聯合國號稱自己的統計方法是「黃金標準」,當然,質疑總是存在:有人推算第70億人幾周前已經問世,有人推斷想見這個人還得等上幾個月。聯合國人口司推算出第70億個人將於10月31日降生,順便推算出第80億人口將出現在2025年6月15日,第100億人口將出現在2100年前。儘管自詡自己的人口統計算法是「黃金標準」,但人口司承認,這一統計法仍存在不超過1%的誤差。
  • 地球人口已達75億,地球迄今一共誕生過多少人類?說出來可能不信
    75億,達到75.85億人,根據目前地球每年平均增加1億人口來計算,距離突破100億大關可能只有25年的時間,而距離突破200億(地球生態承載極限)大關只有125年了,再過100多年,地球人口達到生態承載極限,可能會導致更加嚴重的環境危機、能源危機、生態危機和糧食危機,給人類生存和繁衍造成嚴重影響。
  • 不慌:世界人口78億,科學家確定銀河系宜居星球多達6億顆
    MSN網於10月6日報導,據美國宇航局NASA的數據分析,銀河系內約有3億顆紅矮星。對於紅矮星來說,由於其自身的溫度與亮度都要比太陽低,因此更容易為周邊的行星創造出適合人類居住的條件。目前,世界人口78億。
  • 100億人如何分配糧食能源和水?AI助力碳中和重構地球
    2030年世界人口將達85億,2050年將達97億,21世紀中葉,世界人口將破100億大關。到那時,地球上的食物、能源、水能養活100億人口嗎? 我提出「AI FOR FEW」的倡議。即探索用人工智慧為人類面臨的食物(Food)、能源(Energy)、水(Water)這三大問題提供解決方案,助力實現可持續發展目標。
  • 地球最大能承載多少人?100億差不多,幾乎不能再多了
    限制地球承載能力的環境因素包括氮循環、磷和大氣中的碳濃度,根據聯合國人口司的數據預測,到2050年全球人口將達到90億,到2100年將達到100億。然而,科學家認為地球的人口數量將伴隨著u型轉移。在全球範圍內,平均每個婦女生育2.1個孩子,即子女取代母親的比率(並導致那些不了解死亡情況的人上升)基本為兩倍。
  • 地球當今人口大約80億,如果超過了100億,地球會不堪重負嗎?
    文/濤聲依舊地球當今人口大約80億,如果超過了100億,地球會不堪重負嗎?根據世界人口數據統計,目前為止地球上大約生活80億的人口,這個數據還在不斷地上升,而大部分的人口主要集中在印度,中國等發展中國家,人口持續不斷的增長也讓人們開始聚焦因此會引發的各種問題,比如說人均用地減少,資源分配等問題。
  • 聯合國專家預測2050年世界人口可能達100億
    法國著名人口學家卡特琳·羅萊日前指出,據聯合國人口學家預測,到本世紀中葉,世界人口將達到90億至100億。人口、環境和健康將成為人口問題的核心內容。  羅萊在自己的新書《世界人口》中指出,截至2005年6月,世界人口已接近65億。人口增長速度在20世紀一直呈加速狀態,在60年代曾達最高峰。不過,21世紀的人口增長速度將減緩。