“超級(jí)植物”在哪里

張燕

恩賽特蕉簡直無所不能

即使沒玩過風(fēng)靡一時(shí)的游戲《植物大戰(zhàn)僵尸》，我們依然很容易在現(xiàn)實(shí)生活中感受到“超級(jí)植物”的魅力。它們和游戲中的植物不同，有些甚至一直在改變我們的生活。

攻破饑饉的堡壘

民以食為天，植物撐起大半邊天。

日前傳來的好消息是，“雜交水稻之父”、中國工程院院士袁隆平團(tuán)隊(duì)選育的超級(jí)雜交稻品種“湘兩優(yōu)900（超優(yōu)千號(hào)）”又創(chuàng)紀(jì)錄，經(jīng)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)平均畝產(chǎn)1149公斤，創(chuàng)造了世界水稻單產(chǎn)的最新紀(jì)錄。

“超級(jí)水稻”和綠色革命為糧食安全提供了堅(jiān)實(shí)的保障。我們每天食用的糧食和蔬菜都是一步步從野生品種中培育和改良出的“超級(jí)植物”，其“超級(jí)”之處體現(xiàn)在產(chǎn)量和生長條件改善等方面。

隨著人類幾千年來的逐漸改良，這些生存條件與農(nóng)田大相徑庭的野生植物增強(qiáng)了對(duì)蟲害、病害、鹽堿土壤和氣候變化的抵抗能力。就像袁隆平曾經(jīng)做的，農(nóng)學(xué)家們也試圖將農(nóng)業(yè)作物與其野生近親進(jìn)行雜交，使之在具備與后者相同抵抗力的同時(shí)，還能夠具有高產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)。

野生近親作物資源最豐富的國家是巴西、中國和印度，分布密度最高的則是阿塞拜疆、葡萄牙和希臘。隨著世界人口越來越多，這一作物雜交計(jì)劃的價(jià)值不可忽視。

這場(chǎng)農(nóng)業(yè)革命的背后，站立的是人類的英雄，在東方是袁隆平院士，在西方則是美國農(nóng)學(xué)家諾曼·布勞格。

布勞格在墨西哥幫助建立了國際玉米和小麥研究中心。在研發(fā)了抗病蟲害小麥之后，他意識(shí)到，配植矮生植物品種可以使農(nóng)作物產(chǎn)生更多的果實(shí)。他研制出的高產(chǎn)、矮生、抗病蟲害小麥在拉丁美洲大獲豐收，糧食產(chǎn)量直線上升。在那之后，他又經(jīng)過談判將六萬噸的糧食和化肥送到面臨大面積饑荒的印度和巴基斯坦。結(jié)果，當(dāng)?shù)氐募Z食產(chǎn)量增長了70%，印巴兩國實(shí)現(xiàn)了小麥自給自足。

布勞格1970年獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)。諾貝爾評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)稱他的“超級(jí)植物”避免了全球饑荒，幫助拯救了數(shù)億人的生命。

綠色革命帶來的“超級(jí)植物”中，急需攻破的饑饉堡壘在非洲。過去40年，全球農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量上升了145%，然而，非洲卻相反，糧食產(chǎn)量下降了10%，其主要原因是1960年以后非洲在農(nóng)業(yè)投資上的減少。非洲有70%的人口務(wù)農(nóng)，卻有接近四分之一的人處于營養(yǎng)不良的狀態(tài)。非洲撒哈拉沙漠以南地區(qū)三分之一人口處于長期饑餓狀態(tài)，干旱、土地退化等非常普遍。

然而，在大規(guī)模推廣“超級(jí)植物”的綠色革命下，非洲有可能在10年左右生產(chǎn)出足夠的糧食養(yǎng)活自己，從依賴糧食進(jìn)口轉(zhuǎn)變?yōu)榧Z食自給自足。

有藥用價(jià)值和有毒的

中國自古就有神農(nóng)嘗百草的神話，在人們沒有能力大規(guī)模合成化學(xué)藥物之前，神奇的植物是保障人們走出病痛的重要來源。而在目前，天然植物藥劑仍扮演著重要角色。

迄今為止，全球共記錄有2.8萬種植物可用于醫(yī)藥用途，然而其中只有16%的植物曾在醫(yī)學(xué)定期出版物中提到過。2012年，世界衛(wèi)生組織估計(jì)，植物基醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值高達(dá)830億美元。

植物基醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)正在迅速發(fā)展。但目前的一個(gè)主要問題是，藥物鑒定認(rèn)證過程不嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致植物名稱很容易與讀音相似的名稱相混淆，也出現(xiàn)過患者服用藥物張冠李戴的情況，這種情況有潛在的致命性。

為了充分利用植物在促進(jìn)人體健康上的潛力，研究人員提出的建議不少，包括尋找有可持續(xù)源頭的植物物種，進(jìn)行育種栽培，采取可靠的追溯程序，并實(shí)施更高效的質(zhì)量控制等。

有一些常見的植物具有毒性，這也是用藥需要謹(jǐn)慎的原因之一。比如，在一些花園里常見的烏頭就具有毒性，嚴(yán)重的話可能造成人體多器官功能衰竭甚至死亡。烏頭也因此在全球擁有一系列不怎么光彩的名字，如“魔鬼的頭盔”“毒藥女王”等。

烏頭最毒的部分是根，葉子也有毒，都含有一種能為皮膚所吸收的神經(jīng)毒素。中毒的早期癥狀是接觸部位有刺痛感和麻木，如果誤食，還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重嘔吐和腹瀉。

雖然人體在遭遇植物毒素時(shí)會(huì)一定程度上自我保護(hù)，但最好的防御方式是避免服用。

比如，蓖麻是一種常見的灌木，其心形葉子介于綠色和紫色之間，有著獨(dú)特的帶刺的果殼。蓖麻油來自蓖麻籽，其快速清腸作用為人熟知。但帶褐色斑點(diǎn)的蓖麻籽中的瀉劑蓖麻油被提取后，其殘留物中含有一種強(qiáng)力混合毒素。食用它的受害者會(huì)嘔吐、腹瀉、痙攣，持續(xù)達(dá)一周時(shí)間，最終因器官衰竭而亡。

需要澄清的是，有藥用價(jià)值和有毒性的“超級(jí)植物”在進(jìn)化方面遵循著相近的原理：植物中的毒素是一種防御機(jī)制，某些植物物種會(huì)生成一些化合物用來抵御害蟲和其他微生物。

哪一種更全能

多種多樣的超級(jí)植物能夠滿足人們從填飽肚子到保持健康等的多種需求，可是如果只能選擇一種植物的話，哪一種會(huì)更加全能呢？

香蕉家族中的恩賽特蕉是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

生長在東非的恩賽特蕉在埃塞俄比亞已經(jīng)有數(shù)千年的種植歷史，可謂當(dāng)?shù)厝说纳钪е?。埃塞俄比亞語中，有200多個(gè)詞匯來描述各種恩賽特蕉。與大多數(shù)谷物相比，單位面積產(chǎn)出的恩賽特蕉能夠養(yǎng)活更多人，并可制成味道偏酸的面包、湯粥、類似馬鈴薯的塊根等多種食物。一般來說，40棵恩賽特蕉樹的產(chǎn)出就能滿足六口之家一年的糧食需求了。

這種蕉的神奇之處在于，除作為當(dāng)?shù)厝说闹魇硜砑庸な秤猛猓€有一些其他用途。恩賽特蕉是高大的常綠多年生草本植物，植株可以長到6米高。它具有緊密重疊的葉莖，以及寬大的葉片，可用于制造繩索、藥物、搭建住宅、作為牲畜的飼料和衣服的原料，還可為咖啡樹提供生長所需的良好微環(huán)境。

它耐旱，也能防水淹。這種“超級(jí)香蕉”簡直無所不能。目前科學(xué)家正在研究能否將這種環(huán)境耐受能力極強(qiáng)的植物引種到其他地區(qū)，尤其是飽受饑荒之苦的其他非洲國家。

恩斯特蕉的缺點(diǎn)是體積過于龐大。如果在一些狹小的空間里，比如太空站中，哪些“輕量級(jí)”的植物會(huì)更有用？

在這方面，番茄可以大顯身手。

目前，國際空間站上，幾乎所有的食物都要從地球上運(yùn)過去。唯一的例外是一些萵苣和卷心菜葉，宇航員已經(jīng)成功地用水培法種出了這些蔬菜。然而，空間站上大部分的水都來自宇航員的尿液。洗衣、出汗和使用廁所產(chǎn)生的廢棄液體等，也會(huì)通過一個(gè)復(fù)雜的處理系統(tǒng)被回收利用，而番茄比起萵苣和卷心菜來，更適應(yīng)這種培育環(huán)境。

德國航空航天中心的科學(xué)小組已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中研發(fā)出了這項(xiàng)技術(shù)，他們正致力于將其帶入太空。一顆衛(wèi)星將被SpaceX公司的獵鷹9號(hào)運(yùn)載火箭送入太空，攜帶著番茄種子、一桶人工尿液和細(xì)菌菌群，繞地球軌道運(yùn)行。航天器將繞行，為第一個(gè)溫室模擬月球的重力。六個(gè)月后，第二個(gè)溫室開始工作，繞行速度將加快來模擬火星的重力。一開始氧氣由綠藻群產(chǎn)生，但是最終番茄植株將會(huì)產(chǎn)生比二氧化碳更多的氧氣。

也就是說，這樣的番茄可以在循環(huán)的尿液中茁壯成長，能被吃下，補(bǔ)充維生素，還能提供氧氣，這絕對(duì)是太空時(shí)代的“超級(jí)植物”。