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刘汉元:开展微藻研究 确保我国粮食长远安全

 

CCTV.com  2010年10月21日 13:41  进入复兴论坛  来源:新华网  

  新华网北京3月6日电 (李桥)粮食作为关系国计民生的重要战略物资,是人们赖以生存的最基本需求,是民生之本,国家之本。全国政协常委、通威集团董事局主席刘汉元建议,解决好我国粮食安全问题需要不断寻找补充和替代粮食来源,应该积极开展微藻研究,确保我国粮食长远安全。

  刘汉元说,2009年,我国粮食产量53082万吨,增长0.4%,粮食自给率95%,每年粮食消耗达一万亿斤以上。未来20年至30年间,我国将迎来新一轮生育高峰,人口总数将在目前基数上增加20%,达到15亿至16亿,是美国现有人口的5倍,超过西欧、东欧、北美、日本等发达国家人口的总和。按目前人均粮食标准计算,需要1亿吨左右的粮食增长才能满足需求,这意味着在目前已极为紧缺的耕地资源上,需增加约3.4亿亩耕地。然而,随着我国城市化进程的加快,预计在未来20年至30年要达到全国60%至70%的城市化率,将有6亿左右的人口进城,城市建设将占用耕地1.35亿到1.57亿亩,相当于我国现有耕地面积的7.5%到8.7%,如果再算上因全国汽车保有量的快速增长,停车位及路网扩张,又将占去现有耕地的12%左右。此外,随着温室效应的加剧,我国海拔较高的地方将变得更加干旱,西北、东北、内蒙的备耕土地沙化现象将更为严重。据统计,1949年以来,全国平均每年因沙化而丧失耕地达1.49万公顷。同时,由于长期大量而不合理地施用化肥、农药、除草剂等化学投入物,使我国耕地遭受不同程度的侵蚀和污染,造成耕地退化和破坏,耕地质量不断下降,粮食产量减少。因此,在我国人口规模继续扩大、城市化进程不断提速、土地资源极为短缺、生态环境不断恶化等严峻形势下,我国粮食安全面临着巨大压力和挑战。

  刘汉元指出,早在20世纪70年代,螺旋藻即被“国际应用微生物协会”认定为“神奇的未来食品”;1973年,法国科学家克里门特博士在国际蛋白质会议上向全世界宣布,螺旋藻是“人类迄今为止所发现的最优秀的纯天然蛋白质食品”;1993年首次螺旋藻世界大会在摩洛哥举行,会议认为螺旋藻是“根除营养不良、缓解粮食饥荒”的最佳食物;在联合国大会第十六次会议上,布隆迪、喀麦隆、多米尼加共和国、尼加拉瓜和巴拉圭五国提交了题为“用螺旋藻抗饥饿、克服营养不良、获得可持续性发展”的修订决议,至今,非洲许多国家把采自天然水域的螺旋藻用作人用蛋白的主要来源。同时,亚洲许多国家则把螺旋藻丝状物或藻类细胞制成粉状,加工成汤、浆、糊、快餐及其它食品,还与其它成分一起来加工成方便面、营养块、饮料、饼干、奶酪、酸奶和豆腐等,并广泛用于鱼、家禽、虾饲料的补充日粮成份,成为水产饲料的蛋白质和维生素添加剂。我国螺旋藻研发始于20世纪70年代,经过20多年的研究、养殖和推广,已拥有相当的养殖规模,2003年产量为1.9万吨,到2004年升至4.15万吨,也开始使用这种微藻部分替代进口饲料以促进虾类的存活、生长和免疫。

  刘汉元进一步谈到,微藻是一群微型生物的总称,属于低等水生植物,目前全球已知的微藻种类达两万多种,利用光能和二氧化碳进行生长,同时产生蛋白、多糖、脂肪、色素、生物毒素等多种生物活性物质,广泛应用于人类食品、动物饲料、工业生产、医药开发等多个领域,具有重要的经济和社会价值。以螺旋藻为例,作为微藻的一种,其蛋白质含量高达60%~70%,相当于小麦的6倍,猪肉的4倍,鱼肉的3倍,鸡蛋的5倍,干酪的2.4倍,且消化吸收率高达95%以上,是人类迄今为止所发现的最优秀的纯天然蛋白质食品源。多年的研究结果证明,螺旋藻不论用作畜禽及水产饲料的添加剂还是蛋白源,都有极为广阔的前景。同时研究发现,一般植物在整个生命周期中的光能固化率在1~2%之间,而微藻类的光能固化率一般是15%,部分可达20%,实验室研究水平高达40%。如以产量计算,小麦、水稻等的产量在10-20吨每公顷/年,理论上最高达30吨(光合效率6.6%);玉米、甘蔗等的产量在10-20吨每公顷/年,理论上最高达70吨(光合效率13.4%);而目前微藻的商业化生产中,产量多为30吨到50吨每公顷/年,在光反应器中生产,目前产量达60吨到70吨每公顷/年。美国在新泽西进行的一项最新研究表明,产量最高能达200多吨每公顷/年。

  为此,刘汉元提出,积极开展以螺旋藻为代表的微藻类研究、养殖,将改变我国传统农业结构,甚至远比传统农业有更多优点:一是高产,由于内含60%~70%的蛋白质,螺旋藻的单位面积蛋白产出是大豆的20倍、玉米的40倍、牛肉的400多倍;二是土壤要求,螺旋藻养殖不需肥沃土壤,可充分利用盐碱地;三是水资源有效利用,螺旋藻比其它作物每生产1公斤蛋白所消耗的水量要小得多,用水量是大豆的25%、玉米的17%、牛肉蛋白的2%;四是能源高效利用,螺旋藻每公斤投入的能量比大豆、玉米或牛肉要少,包括太阳能和发电能。由于微藻具有以上特征,尤其是光合效率高、繁殖快、环境适应性强,及易与其它工程技术集成等自身生物特性,螺旋藻既可直接在盐碱地上培植,更可在室内、屋顶等地方培植。小到家庭的楼顶,大到连体的模块化、工业化生产,而且修摩天大楼、别墅等都可放在顶上、架在空中,下面一样可以是建筑和马路,不影响空间,也不占地,而且每个组件基本实现工业化、模式化、封闭运行,水、氮磷钾、二氧化碳、PH值等采用在线检测技术,在管道里密闭运行。此外,据统计,我国盐碱地面积已达9913万公顷,将其中的1%用于培植蛋白含量达60%~70%左右的微藻类,按目前商业化生产30吨每公顷/年的平均水平计算,即可生产至少1700万吨优质蛋白;如果用其替代现有饲料用粮,鱼和畜、禽饲料中的鱼粉、花生粕和豆粕,部分由微藻类替代,相当于可节省5248万吨大豆,或1.62亿吨玉米,可直接节约耕地1.62亿亩,解决我国1.2亿人口的粮食问题,或者6亿人口的城市化用地问题。

  刘汉元最后建议说,展望未来,解决好我国粮食安全问题需要不断寻找补充和替代粮食来源,如果能充分利用螺旋藻等微藻类的生物特性,以及我国众多的城市建筑和十分丰富的盐碱地资源,积极开展螺旋藻等微藻类植物的研究、养殖,在不久后实现大规模养殖,将其优质、丰富的蛋白用于满足我国不断扩大的人口规模和巨大的粮食需求,从而缓解我国日趋紧张的粮食安全压力,只需要目前耕地的10%就可以养活全中国的人口,并且健康水平可以更高。既兼顾了我国人多地少的现实国情,又符合国家长远发展战略需要,是解决我国未来粮食安全问题,确保未来20年至30年,甚至上百年的粮食供应的重要途径和选择。

责编:李艳菲

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