郗旺

植物变身“矿工”

你知道吗，未来的植物能代替在矿场中辛勤劳动的工人，为人类采矿。

植物怎么采矿呢？原来，植物的根系可以将地下的各种矿物质吸收到体内，然后在体内沉积下来。例如，很多植物，甚至包括玉米，都被发现能在叶片中累积黄金等金属矿物。

当然，现在的植物对矿物吸收和累积的能力还很弱，而且很多矿物埋藏的底层很深，现有的植物根系达不到矿藏所在的地层。但是，科学家们可以对植物进行改造，让植物的根系更加发达，扩展到更深和更广的范围；同时加强植物根系对矿物的吸收能力，并且让植物能忍受吸收进体内的高浓度矿物成分，便于人类的分离和提取。

这样，只要在矿藏区域种植“采矿植物”，就能源源不断地从植物的叶片、枝条内提取出有用的矿物，人们再也不用挖掘充满危险的矿洞，或者用有害的溶液去提取矿物了。

此外，这些“采矿植物”不仅能用于采矿，还能用于清洁被重金属污染的土地，植物可以吸收那些有害的金属元素重新为人所用，达到“变废为宝”的目的！

快速转化为能源

煤炭和石油，是远古时期树木和浮游生物被埋藏在地下，经过亿万年的地质作用变化而来的。植物要变成能够使用的能源，需要很长的時间。科学家们试图让植物能快速转化为能源。

例如，科学家通过改造植物光合作用和糖类合成的过程，让植物更有效地进行光合作用，更快地累积糖、纤维素等成分。不过，纤维素构成的木材除了燃烧之外很难被利用，因此科学家又在如何对付纤维素上下功夫。他们改变纤维素的微观结构，让纤维素能更快速地被酶降解为小分子的糖。这样一来，植物就能为乙醇发酵提供更多更廉价的糖，而乙醇，则是很好的能源物质。

同时，科学家们还能让植物不需要太长时间就能产出“石油”来。石油是很多碳链长度不同的烷烃，以及其他含碳化合物构成的混合物。而很多植物，也能合成与其相似的脂肪酸酯。由于这些脂肪酸酯的特性和柴油非常接近，因此又被称为“生物柴油”。在能够产生“生物柴油”的植物中，数微小的藻类产能最强。据测算，每公顷水域的藻类，能够产出超过1.6万升的生物柴油。

可以想象，未来只需在贫瘠的土地上种植能源植物，或在人工水池中养上能产油的微藻，就能将原本不能利用的土地变成“煤田”和“油田”。同时，减少使用化学燃料，也能让我们的环境更清洁。

植物电池能发电

植物能直接提供最容易被利用的能源之一——电能吗？答案是肯定的。

光合作用的第一步，就是光能转化成电能的过程。植物利用光合色素和光合蛋白，将光的能量传递给水，从而将水分解成氧气和质子，同时产生电子。一般情况下，质子、电子被用于和二氧化碳一起合成糖类，但是经过科学家的改造，可以将这些质子和电子重新以氢气的形式释放出来，这样植物就被改造成一个高效的水的分解器，产生的氧气和氢气可以通过燃烧或者燃料电池等转化为电能。更进一步，还可以将植物产生的电子汇集起来，形成“植物电池”供人类使用。

净化空气更高效

环境污染是大家都关心的问题，而植物是天然的“空气净化器”，这一点大家应该是知道的。不过未来植物的净化效率将会更高。

植物本身可以降低空气中的粉尘含量、吸收有害气体等。在未来，经过科学家改造的植物更能发挥优势。例如，叶片上长出更多更细的毛，除了过滤空气中的较大粉尘外，还能直接减少空气中的PM2.5颗粒的含量；植物的气孔活动和其他生理机能发生改变，能更有效地吸收工厂、汽车尾气排出的二氧化硫、氮氧化合物等有害气体，并将它们转化为植物自身生长的养料。