基因工程使科学家们有能力操纵生物的基本特性,从人类到动物再到植物。在植物中,基因调整带来了各种进步,即更高的作物产量。该技术在树木上的应用并不多,但这种情况可能即将改变;随着气候变化的警钟响起,科学家和工程师正在寻找任何可能的方法来从大气中吸收更多的碳,而一组研究人员想知道是否有可能使用大自然的原始碳捕获工具来帮助我们。但要真正提供帮助,它们不能只是普通的树;它们需要根据特定的特征和能力专门建造。
一家名为Living Carbon的初创公司正在接受挑战。该公司表示,其使命是“利用植物的力量重新平衡地球的碳循环”,它正在利用基因工程来创造比其全天然前辈生长得更快并捕获更多碳的树木。他们还增加了一个特性,使根部和树干能够吸收更多的金属,这使木材更耐用,并有助于它更长时间地保留碳。这意味着树木可以在重金属浓度高(由采矿或制造操作引起)的不太理想的土壤中生长;该公司表示,它正在积极与私人土地所有者合作,在表现不佳的土地上种植树木,例如废弃的矿山土地。
在 2 月份在预印本服务器bioRxiv上发表的一篇论文中,该公司报告说,其基因增强的杨树比非工程树木的生长速度快 1.5 倍(53%)以上,光合作用速率更高,吸收的碳更多.生长是通过称重树木并解析它们在 21 周内积累了多少地上生物量来测量的(尽管在如此早期的生长阶段,应该注意的是,它们还不是真正的树木,更像幼苗或树苗)。
左:具有光合作用增强特性的杂交杨树幼苗。右:对照杂交杨树苗。图片来源: 生活碳
需要注意的是,这些树苗是在严格控制的条件下在温室中生长的,当相同的种子在大自然中种植在户外时,结果可能会有很大差异。不过,Living Carbon 就在上面——作为与俄勒冈州立大学合作的一部分,他们已经种植了 600 多棵增强型树木,并且正在签订合同,在东南部和阿巴拉契亚的私人土地上种植更多树木。
任何试图修改大自然的总体规划的项目都必然会出现伦理问题。是否会对科学家不知道的更大生态系统产生负面影响?树木能否在一段时间内执行其预期的碳捕获功能,然后意外死亡,将所有碳释放回大气中?
这些情况中的任何一种,以及许多其他情况,都是可能的。但是关于修补大自然母亲的总体计划的事情是,当我们开始燃烧化石燃料时,人类已经在很大程度上这样做了。让冰川和冰盖融化、海平面上升、整个星球变暖以及洪水和火灾等灾难变得司空见惯,这可能不是计划的一部分。但这一切正在发生;所以你可以争辩说,我们在道德上有必要使用我们可以使用的任何技术来清理我们制造的烂摊子。
工程树木——大自然最宏伟、最美丽、最实用的艺术作品之一——来做我们想让它们做的事情的想法似乎令人怀疑,但诺曼·博劳格在绿色革命期间培育更具弹性、产量更高的小麦的努力也是如此——看看结果如何(非常好,简而言之;据说博洛格“比任何其他曾经活过的人拯救了更多的生命。”)。
鉴于我们拥有种植更好树木的知识和技术(更好地满足我们的目的,这是一个重要的区别),这是一个应该探索的选择。与其“修补”大自然母亲,我们可以将其视为给予她急需的帮助。当然,吸碳树只是我们需要真正修复造成的损害的巨大修补工具箱中的一种工具。
图片来源: Unsplash上的Olena Sergienko