“雨過浮萍合，蛙聲滿四鄰。”近千年前，蘇軾以雨后浮萍的動態，勾勒出雨后生機盎然的鄉村。千年之后，中國科學家正在深入挖掘浮萍在糧食安全、資源循環利用以及生物制造領域的應用價值。

　　12月19日至21日，以“浮萍：生物制造與替代蛋白開發——從基礎到應用”為主題的第三屆浮萍資源開發與利用研討會在蓉舉辦。

　　浮萍，有什麼用？

　　歐洲食品安全局（EFSA）今年正式批准浮萍在歐盟內作為新鮮蔬菜生產和消費﹔馬斯克的Spacex公司將浮萍作為太空食物補給，送往國際空間站……浮萍，這種生長迅速且結構簡單的高等植物，因其價值逐漸被發掘而備受關注，從而漸漸走進人們的生活。

　　看似不起眼的水生植物，浮萍到底什麼來頭？浮萍是一類在全球廣泛分布的水生植物，生長期長，在溫、熱帶地區可全年生長。其繁殖速度極快，最適條件下30小時即可翻倍，是生長速度最快的開花植物之一。

　　水上飄著的小小浮萍，到底有什麼用？隨著合成生物學、分子育種與生物制造技術的跨界融合，浮萍的應用邊界持續拓展——有研究表明，浮萍蛋白和澱粉生產能力較傳統作物具有顯著優勢，成為合成生物學開發的優質底盤物種﹔在廢水資源化、碳匯固持等領域應用技術突破，使其成為“雙碳”目標下生態產業的重要載體。

　　“以谷物為代表的糧食生產正面臨增產瓶頸，生產方式也不可持續，同時氣候變化、農藥化肥超量使用、微量礦物元素缺乏（中國和全球部分地區）等問題也逐漸顯著。”研討會上，中國科學院成都生物研究所研究員趙海在《浮萍的蛋白與澱粉合成》報告中以人類社會面臨的糧食困境舉例，分析了浮萍作為新型糧食資源的獨特優勢。

　　面對這些風險與挑戰，應該如何破題？在趙海看來，浮萍的應用研究也許是破題的關鍵路徑之一，“浮萍在糧食安全、資源循環利用和生物制造領域具有廣泛的應用前景。”

　　“從突破糧食困境的角度來講，浮萍作為新食物資源，其優勢十分明顯。”趙海分析道，浮萍是水生植物，不與糧爭地，且環境穩定性強﹔生長速度快（可實現指數級生長），不僅產量高還能全年生長﹔ （近）二維生長，易於調控，便於開展垂直種植及工業化生產。

　　浮萍，能耐有多大？

　　“除了不苛求生長環境且產量可觀外，浮萍還富含蛋白質、澱粉、黃酮、維生素等微量營養成分，能夠應對目前食物結構帶來的‘隱性飢餓’。”談及浮萍的營養優勢，趙海特別介紹道。

　　截至目前，趙海研究團隊已實現浮萍高澱粉積累的技術突破——實驗表明，經過10天培養，澱粉含量從初始的6.52%提高到75.88%，澱粉積累速率達到8.55g/㎡/d，是對照的5倍。照此計算，每年每畝水面可生產澱粉2噸以上，是水稻畝產澱粉的6倍以上，具備解決糧食安全問題的潛力。

　　“同時，我們還開發了可食用清潔高蛋白浮萍生產技術，多個屬的浮萍株系蛋白年產量>1000公斤/畝，最高達1567公斤/畝，蛋白含量最高達50%。”趙海介紹道，各種實驗數據都可說明浮萍具備大豆替代潛力。

　　除了研究成果，浮萍的實際應用到了哪一步？趙海帶領研究團隊在雲南、四川等地推動小規模種植，進一步探索其應用價值。

　　在雲南滇池，趙海團隊發現，農村生活廢水規模化培養浮萍，每畝每年可固定二氧化碳4.7噸，除去污水中的氮140公斤以上，磷30公斤以上。這足以表明，該系統不僅可以提升污水處理廠技術，還能推進釀酒、食品加工等高碳高氮磷廢水的高值化利用。

　　在四川威遠，趙海團隊打造了規模化富營養水處理與浮萍生產系統，處理富營養廢水可實現蛋白產量達850公斤/畝/年，是大豆畝產蛋白的10余倍，運行成本低於15元/公斤蛋白。

　　與此同時，浮萍還可利用養殖廢水生長，能建立集經濟和環境效益於一體的綠色經濟模式。再者，浮萍得益於水生、均質界面生長，還可建立不依賴耕地、工廠化的糧食生產模式。“總的來說，對浮萍的應用研究，對未來構建可食用、可工業化、可持續的新型糧食生產體系有著重要意義。”趙海告訴記者。

　　成都日報錦觀新聞記者 黃雪鬆 受訪者供圖

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