葉綠體收集太陽光能,將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖等有機物,并釋放出氧氣,這是廣泛存在于自然界的光合作用。植物通過光合作用獲取能量,那么人呢?人類是否也能像植物那樣,用清潔、簡便、高效的辦法從自然界獲取能量呢?
匪夷所思——海蝸牛竊取植物基因生存
2007年,美國休斯敦石油公司的海底輸油管道發(fā)生泄漏事件,嚴(yán)重的石油污染致使海面上的海藻大面積死亡,很多以海藻為“口糧”的海洋生物紛紛斃命。出人意料的是,有一種學(xué)名叫綠葉海蛞蝓的海洋軟體動物卻悠然自得地躲過了滅頂之災(zāi)。
綠葉海蛞蝓俗稱海蝸牛,它沒有貝殼,體型十分嬌小,成年海蝸牛體長只有1-3厘米,像漂在水里的葉子,翡翠般鮮綠。這種海蝸牛在生命初期以海藻為食,隨著它們吃的海藻增多,身體慢慢變得翠綠。
通過細(xì)致檢測,研究人員驚喜地發(fā)現(xiàn),綠色的成年海蝸牛的體內(nèi)竟然存在著一種能進行光合作用的綠色顆粒。這種顆粒與藻類細(xì)胞內(nèi)的葉綠體具有完全相同的分子結(jié)構(gòu),并且海蝸牛的綠色顆粒中對光合作用起到至關(guān)重要作用的基因完全來自藻類。這充分說明,這種控制光合作用的基因在兩種完全不同形態(tài)的生物:海藻和海蝸牛之間進行了水平轉(zhuǎn)移,從植物基因轉(zhuǎn)變成了動物基因!而擁有這種基因的海蝸牛,它的光合作用能力能夠維持一生。這也意味著,它們這一海洋族群永遠(yuǎn)悠閑快樂,永遠(yuǎn)不會因食物短缺而被餓死。
這是一項多么匪夷所思的偉大創(chuàng)舉,因為在此之前,沒有任何一個動物學(xué)家和植物學(xué)家想到,植物的基因可以進入動物體內(nèi)。而這項創(chuàng)舉,居然是看似軟弱可欺的海蝸牛創(chuàng)造出來的。
美國科研人員詹姆斯·曼哈特說:海蝸牛在生長初期需要海藻,沒有海藻它們無法存活。可一旦它們竊取到充足的綠色素后,就變成了帶有太陽能動力裝置的動物。研究人員相信,這種蝸牛將來很有可能具有把綠色素遺傳給后代的能力。到那時,即便是在生命的初始階段,海蝸牛不需要進食海藻,通過光合作用生存將成為與生俱來的本領(lǐng)。
神秘莫測——印度一男子靠水和陽光就能存活
據(jù)《印度時報》報道,印度有一個機械工程師叫馬諾克,從1992年開始,他就對吃飯不感興趣,1995年以后,馬諾克就再也沒有吃過一頓飯,只靠喝水和接受太陽光為生。他的妻子維姆拉說:“每天傍晚他的眼睛都要朝太陽一眨不眨地看一小時,那是他的主食,偶爾他也會喝點咖啡、茶和其他一些液體。”
據(jù)說這件事引起了美國航空航天局(NASA)的注意,隨即把馬諾克邀請到美國進行觀察和實驗。2002年6月,NASA的研究人員對馬諾克進行了為期130天的封閉式觀察,他們驚訝地發(fā)現(xiàn),馬諾克平常果然只是喝一點水。科學(xué)家將這種僅靠水和太陽維持生命的奇跡稱為“馬諾克現(xiàn)象”。據(jù)說NASA的研究人員在隨后的新聞發(fā)布會上稱,解開發(fā)生在馬諾克身上的“生物秘密”,對于人類來說將無異于一場能源革命。
還有報道稱,馬諾克只在傍晚時才直視太陽,因為這時陽光的紫外線對人體無害,馬諾克宣稱自己吸收太陽能的方法是一種“科學(xué)方法”。不過醫(yī)生們警告,普通人千萬別學(xué)馬諾克的方法,因為直視太陽很容易導(dǎo)致雙眼失明。
展望未來——人造樹葉實現(xiàn)光能轉(zhuǎn)換
在許多科學(xué)家的眼中,樹葉是利用太陽能的“高手”。如果能人工造出“樹葉”,能源問題或許能得到根本解決。數(shù)十年來,許多科學(xué)家都把研制“人工樹葉”作為自己的終極奮斗目標(biāo)。10多年前,美國國家可再生能源實驗室的約翰·特納,發(fā)明了第一片“人工樹葉”。由于該裝置由貴重金屬材料制成,且性能非常不穩(wěn)定,沒能得到廣泛應(yīng)用。
最近,這項研究終于有了新進展。美國麻省理工學(xué)院的丹尼爾·羅塞拉稱:他領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊克服了第一片“人工樹葉”的弊端,用已廣泛應(yīng)用的廉價材料,成功研制出一種實用的、性能穩(wěn)定的“人工樹葉”,可以持續(xù)進行光合作用45小時。新型“人工樹葉”的形狀像撲克牌,但比撲克牌要薄。只需將它放入水中,置于陽光下,便可以把水分解為氫氣和氧氣,并將這兩種氣體存儲在燃料電池中,以此發(fā)電。約3.78升水生成的電量足夠滿足一間房子整天的電力需求。
羅塞拉認(rèn)為,隨著技術(shù)不斷成熟,“人工樹葉”的光合效率會更高。他說,現(xiàn)在地球上發(fā)生的光合作用是以天然的方式進行,為自然界供能。要不了多久,光合作用將通過“人工樹葉”的形式,造福人類。