根深“碳”固

　　减少碳排放一直是联合国气候变化大会的核心议题，在墨西哥坎昆，趋势不变，但分歧依旧。与气候大会的低效相比，学界的进展更让人鼓舞。美国科学家在上月的《细胞》杂志称，已经发现控制植物根部生长的基因，对固碳和提高燃料植物生长周期有着重大意义，植物很可能就是人类最急需的理想生物能源。
　　
　　人类的日常活动每年会给大气增加约90亿吨的碳排放量，其中50亿吨左右的二氧化碳会通过光合作用被陆地和海洋的植物吸收，剩下的部分就要靠人类自身的努力了——比如，更好地借助和发挥植物的神奇力量。
　　植物在吸收了二氧化碳之后，通过一系列的酶促反应进行碳固定。无论是地面的枝叶还是地底的根茎，固碳现象都能持续几十年的时间。位于植物根部的碳甚至有可能转移到土壤中去，被埋藏上数千年。
　　科学家们从中意识到，具备大量枝叶和大块根部系统的植物很可能就是人类最急需的理想生物能源。一方面，这些植物可以充分发挥“碳中和”的功能来抵消日常生活中的二氧化碳排放量；另一方面，它们更有可能将大量的碳长久固定在地下土壤中。
　　与矿物质相比，生物质（Biomass）能源更加清洁，因为植物的光合作用相当于抵消了燃烧释放的二氧化碳。通过基因改造来增强光合作用以制造更多的生物燃料，是条比较现实的途径。这一点已经在转基因玉米上得到体现。
　　但在利用根部固定碳方面，多年生植物要比一年生植物效率更高。美国劳伦斯伯克利国家实验室的科学家克里斯特尔·简森（Christer Jansson）解释说，这是因为一年生植物在生产种子和枝叶上消耗了太多的能源，而多年生植物则有更加发达的根部系统，以满足再生需求。
　　这么看来，多年生牧草如柳枝稷和芒草，似乎比需要每年种植的玉米更适合作为乙醇原料。因为牧草不仅成本低廉，还不会被指控引发粮食危机。但问题是，多年生植物的根部系统可能需要两到三年才能建立起来。
　　“拿柳枝稷来说，你通常不能收割第一季作物，因为它的根部系统需要较长的时间才能形成。”美国杜克大学基因科学与政策研究所（IGSP）系统生物学中心的主任菲力普·本菲（Philip Benfey）说，如果基因工程能够缩短这个时间，“那将是带给农民的一大福音。”
　　植物的组织生长是一个涉及多种基因因子的复杂过程，但本菲教授和他的研究团队从一开始就明确了他们的搜寻方向：当细胞停止分裂并开始展现成熟特征时，变得异常活跃的基因。
　　本菲教授的实验对象是拥有最小植物基因组的拟南芥（Arabidopsis thaliana）。拟南芥的根尖有一块特定区域，干细胞在这里从增殖阶段过渡到组织分化阶段。他说，“我们知道这块区域的存在，只是不明白这个过程是怎么被操控的。”