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如果末日到来,人类能靠哪种作物苟活到最后?
发布时间:2020/2/5  阅读次数:256  字体大小: 【】 【】【

如果世界末日到来,高温干旱、极端气候还有疫病等席卷全球,人类要依赖哪种作物苟到最后?

被誉为科学性最高的科幻电影《星际穿越》给出了答案——玉米

《星际穿越》漫天黄沙中长势一片大好的玉米地

在最后关头,人类所有的需求都浓缩成了最基础两个字——“活着”。而所有的资源,可能也将会向农业倾斜,因为只有种出足够的粮食养活人类,未来才有希望。

另外,韩国电影《金氏漂流记》中,漂流到孤岛上的金氏也靠着一粒玉米种出了一批救命的玉米棒子。

《金氏漂流记》中的救命玉米

从现实角度出发,世界当然不可能靠单一作物救活。但与其他作物相比,高产的玉米确实有着无可比拟的优越性。

首先,因为特殊的固碳方式,玉米比小麦、水稻等更耐高温和干旱。从固碳方式来看,玉米是典型的C4植物,而小麦、水稻、大豆等则属于C3植物。

我们在生物课本就已经学到过光合作用的过程。在暗反应阶段,二氧化碳会被固定成了碳三(C3)化合物,在之后的一些列生物化学反应后才产出糖类,而这也被称为C3途径。

C3植物的光合作用过程

但事实上,植物光合作用可不止这一途径,玉米还有独特的C4途径。玉米等C4植物在暗反应中,会利用对二氧化碳具有高亲和力的酶(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,PEPC)来固定二氧化碳,得到的碳固定产物为碳四(C4)化合物。

之后,这些碳四化合物才被运送到维管束鞘细胞的叶绿体中,然后再源源不断地合成糖类。所以说,C4植物固定二氧化碳的能力要比C3植物更强。

C4植物维管束鞘细胞内含有叶绿体,而C3植物没有

在高温干旱的环境下,为了多吸收二氧化碳而不得不打开气孔的C3植物叶更容易出现失水、干枯死亡的情况。但C4植物,却能在气孔相对关闭的情况下,保持固定二氧化碳的稳定,更适合高温、干旱的末日世界。而这也是普通水稻、小麦不曾拥有的优势。

这不,现阶段全球的科学家仍在致力于改造现有的C3粮食作物,想让它们拥有C4光合能力,创造出固碳能力更强的C4水稻等。

而现阶段,玉米也是世界上种植量最大、产量最高的粮食品种之一。世界玉米每年总产量都超过10亿吨,几乎是我们最熟悉的作物水稻的两倍。

但有一个奇怪的问题,那就是为什么在日常中我们很少见到玉米?特别是城市人口,一年到头都没消化几根玉米棒子,更别说把玉米当主粮了。

而这很大部分原因是玉米已经完全融入我们的生活,以至于很难被大众察觉到它究竟在哪里。或许被我们直接放进嘴里的玉米粒并不多,但人类的吃穿用度早已离不开玉米了。

而玉米除了是人类的口粮以外,还是牲畜们最重要的口粮。玉米作为最主要的饲料来源之一,也被誉为“饲料之王”

在我国,饲料消费就是我国玉米消费的主力军,约占我国玉米消费的60%。再加上我国散养户比例较大,我国饲料玉米消费可能比统计中要更多。而以玉米为饲料,也是全球基本统一的做法。

所以说,人类日常所食用的肉类、奶制品和蛋类等,都有玉米的一份功劳。我们每吃一口肉蛋奶,都要感谢茁壮生长的玉米。

不过,谈及玉米救世,我们还是没办法绕开赫鲁晓夫。上个世纪60年代后期,赫鲁晓夫就带领苏联开展了一轮大面积的玉米种植运动。

尽管最后“玉米运动”最后没能取得成功,赫鲁晓夫也因此被大家嘲笑为“玉米狂魔”,带着玉米“主动辞职”。但赫鲁晓夫本人推行的玉米改革并非完全失败,其计划最初的设想不但不荒谬,甚至还很合理。

因为种植高产的玉米既能满足人民的粮食需求,又可满足牲畜的需求,可谓一举两得。就算没能结出玉米棒子,其根茎叶也可以给牲畜吃,至少能给人民提供不少的肉蛋奶类。而当时,苏联也正面临着长期牲畜饲料短缺的难题。

当年苏联“玉米喂牲畜”的宣传海报

只是,苏联国土广阔,全国气候相差很大。即便玉米在部分地区大获丰收,但还是没法填完其他地区粮食减产的坑。忽视了气候和环境这一事实,是苏联推广玉米失败的最大原因之一。再加上当时肥料没法跟上、农民缺少种植知识和执行不力等原因,玉米更难以丰收。

玉米主要结构是麸皮、胚乳、胚芽和根冠四部分,胚乳富含淀粉,胚芽富含油脂

虽然说,吃永远是人类最基本的需求。但是,如果一种粮食作物能有各种用途,那将会是一个最大的加分项。而玉米,就是粮食界最当之无愧的跨界之王。

作为一种粮食,它最稀松平常的吃法便是是清蒸、爆炒、烧烤,或是当做零食。而其中被当做零食的大多是膨化玉米。当玉米水分闪蒸、颗粒破裂,再加以调味变形,便是可口的玉米脆片或是爆米花。

传统的爆米花机

玉米中最主要的成分便是淀粉,平均含量为75%左右。因此,玉米最重要的工业用途便是开发玉米淀粉。据统计,全世界80%以上的淀粉是玉米淀粉。

而玉米淀粉生产的最大优势是副产品多,此点远远优于薯类和谷类淀粉。它能制作出上千种食品添加剂,运用到食品的各个角落去。

例如,饮料中的悬浮剂、预糊化后可用于制方便面、发酵成玉米醋、培养酵母等。

而其中55%的玉米淀粉,还会被用于制作淀粉糖,主要的淀粉糖产品有葡萄糖、麦芽糖和果葡糖浆等。

木糖醇结晶,可通过淀粉加工而来

另外,玉米淀粉用于提高啤酒的风味稳定性也极为合适。酿酒一般用大麦芽、啤酒花、酵母和水酿制,有时为了降低成本也会加入未发芽的大麦、大米和玉米等代替麦芽。

但用玉米替代这些酿制啤酒的辅料,不仅各项指标达标,味道、口感都会更好。丹麦产世界名牌“嘉士伯”啤酒就是用玉米糁生产的。

“嘉士伯”啤酒

而玉米深加工成淀粉时,还会产生多余的胚芽油。这种食用油的含油量极高,是大豆油含量的2倍。

因其营养价值高,而且易被人体吸收,其消化率高达97%以上,也被称为“益寿油”。

玉米油

玉米还能缓和现存的环境污染问题。玉米深加工过程中还会产生5%的富含蛋白质的废料——玉米黄粉。

玉米黄粉中有着30%的玉米醇溶蛋白,它的氨基酸组成独特,富含疏水氨基酸,使其容易成膜。

玉米醇溶蛋白的荧光显微镜图像(左)和SEM图像(右)

因此玉米醇溶蛋白被视作新型食品包装的优质材料,有着可食、方便、抗菌、环保的特点。

此外,玉米醇溶蛋白制作的口香糖不仅好吃,也不会再有20%的胶质无法降解。

玉米醇溶蛋白还可以用作食品保鲜,无论肉品、水果或干果,只要在表面涂抹成膜,便能延长保鲜期。但受限于耗损率、价格问题,目前还无法大量投入应用中。

而在我国,燃料乙醇的生产就主要以玉米为原料。但这也存在着一个有趣的话题——“养人还是喂车”。毕竟一公顷玉米可以养活5个穷人,制成燃料却只够一辆车使用。

不过,用玉米秸秆制燃料倒是一个不错的方向,例如沼气池。除此以外,玉米秸秆也是很好的造纸材料,有望缓解我国造纸资源严峻的形势。

而玉米中的玉米纤维则是在纺织材料上的优选,用玉米纤维制作的服装等都可以通过掩埋降解。

它的拉伸程度、弯曲强度、弹性等壁纸一般的纺织材料都毫不逊色。而且因为同样富有疏水性能,它更适宜制作针织内衣。

玉米同样渗透进了医学领域。一种从葡萄糖中得到的聚乳酸纤维也是极好的纤维,可以是运用在医用缝合上。

再如用玉米做成药剂的缓释剂,也能有效保护药效,是片状药物最常用的添加剂。另外各类抗菌素,如青霉素、红霉素、氯霉素和金霉素的生产背后皆有玉米的功劳。

生活的每一个方面玉米都能插上一手,玉米的利用早已经渗透进生活的每一部分。

也许未来有一天人类真的会被玉米包围。早上我拉开玉米做的窗帘,阳光会撒在书桌上用玉米制成的纸张上。我们穿着一件用玉米纤维做的衣服,吃下一片添加了玉米淀粉的药片,配一口玉米酿的饮料,撕开玉米做的塑料袋,吞下那块玉米发酵的面包,喂宠物猪吃一把玉米做的饲料,然后开着烧玉米乙醇的车上班。

从此,这世上再也没有一根玉米不能解决的事情。如果有,那就两根。

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