读《雪域天府──-再造一个生态圈》 雷凯冲 我读过雷奕安教授翻译的《量子夸克》和《宇宙极问》两书,都非常喜欢。但当我读到 2018年 5月 21日他的博文《雪域天府 ──-再造一个生态圈》时,我就不仅喜欢,更是非常赞成了。因为 2016年 6月我在 西藏自费旅游时,在拉萨看到那里的阳光充足,时常有小雨、中雨落下,除了氧气不足,早晚有点严寒外,山沟里还是适宜植物生长的,就想, 青藏高原是个好地方,如果能利用我国的制度优势,大量培养和输送类似生物基因再造技术人才,到这些地方,让拉萨周围无树木的群山,也像西藏林芝地区一样山上有森林,该多好啊! 因为人工环境打造理想生态圈,青藏高原自然环境恶劣,主要是海拔高,气温低,无霜期短,有些地区不存在无霜期,依靠光合作用的自养生物无法生存。但在存在充足光照的条件下,人工改变环境非常简单。高原条件下,普通结构的温室也可以有效提高气温40到50℃。即使在最冷的冬天,也可以很容易维持植物生长需要的温度和光照条件。因为高原地区的冬季几乎没有阴天,白天可以升温并蓄热,维持夜间不霜冻,夜间的低温又可以有效保持植物养分。 而在夏天,青藏高原不存在高温。在青藏高原,仅利用低成本的被动控温,温室就可以常年维持植物的最佳生长条件。在实现被动型人工环境的条件下,青藏高原几乎是理想的天府之国。种植发展起来后,养殖业顺理成章。根据计算,在人工环境条件下,西藏每一亩土地可以生产十亩东部自然环境下土地的产量。但东部因为自然环境(夏天温度太高,有破坏性自然灾害)的原因,不适合发展被动型人工环境农业,而主动型人工环境农业成本太高。由于人工环境可以控制所有的环境要素,种植业和养殖业的发展没有限制,无论是热带作物,温带作物,还是潮湿,干旱需求,都可以满足。因此人工环境下,可以打造各种各样不同的生态圈,培养不同的生物群落。如果结合可再生能源开发,利用青藏高原十分之一的自然生态极端贫瘠国土,可以完全满足全国的能源需求和种植养殖业需求。种植养殖产业发展起来之后,城市,休闲,观光的发展自然而然。 青藏高原发展的缺点在于基础设施还不够完善,人才缺乏,高原缺氧不适合长时间户外工作。但西藏的基础设施正在不断完善, 川藏铁路将很快通车。牧民定居和社区化,人才培养等,也取得了长足的进步。高原缺氧在人工环境中可以解决。随着技术的进步,由于温室环境温和,发展以机器人为主的精细自动化目前看来并不存在原则性的障碍。由于可再生能源丰富,大规模工程施工可以考虑电气化。前期只需要在目前的农业开发区逐步完善规划的技术和种植模式。 这里有人工生态圈案例。例如,美国生物圈2号,位于美国亚利桑那州图森市北部,是一个人造封闭生态系统。占地1.3万平方米,大约有8层楼高,是密封钢架结构玻璃建筑。该地区日照充足,海拔较高(1100米),类似西藏,但西藏特点更突出。该项目是为了验证完全封闭的生态圈,成本较高。西藏建设生态圈并不需要完全封闭,可以降低成本和有效利用环境。生物圈2号中建有多个生态群落,包括海洋,热带草原,海岸浓雾沙漠,热带雨林等。 再例如,看英国伊甸园计划外景,可见伊甸园计划的热带生物群落,可知英国的伊甸园项目──-这位于英国康沃尔郡,是英国的最受欢迎的旅游景点之一。伊甸园计划由多个巨大温室组成,养殖了大量植物,每个温室模仿一个生物群落,包括热带雨林环境,地中海环境等。英国纬度高,冬季漫长,但在人工环境下,仍然可以形成各种类型的生物群落。 我国的制度优势,能为西藏等青藏高原地区大量培养和输送类似生物基因再造技术人才。例如, 四川农业大学李明洲教授就是一个典型的案例。如果我国向金砖五国之一的 印度学习,多生孩子,多学高科技,就定能富国强民。因为李明洲教授, 在四川就只是一个真正的“土学者”。他没有海外镀金经历,从幼儿园到博士,在“3平方公里”的范围内长大。可见成为一个“科研达人”,按此可大量培养和输送类似生物基因再造技术人才──-因为科研成果突出,青年长江 学者、四川农业大学李明洲教授多次被媒体聚焦。而且李明洲教授正是藏猪基因科研取胜的。 据《中国教育报》记者张俊贤报道,2012年以李明洲为第一作者的《猪脂肪和肌肉组织的基因组甲基化图谱》 论文,发表在《自然·通讯》上。一夜之间,这篇论文就被付费下载了2808次,而该杂志每篇文章平均每年的下载量,也就1900—2800次,出乎意料的火爆。更让人意外的是,关注该论文的专家,95%都来自医学界。这可能因为猪与人类具有相似的代谢功能、心血管系统、成比例的器官大小等特性,且与人类在遗传学上,也具有高度相似性。而李明洲教授在研究中,在世界是首次构建了猪不同部位脂肪和肌肉组织的 DNA甲基化图谱,这为研究人类肥胖、糖尿病及其并发症等疾病提供了重要的参考。 更惊人的是,李明洲教授和他的团队,第二年的研究成果又登上了《自然·遗传》杂志──-《比较基因组学鉴定藏猪和家猪的自然和人工选择》这个研究成果,本来是为挖掘地方猪种蕴藏的优良基因资源,以在肉质改善、抗病性、抗逆性和繁殖性能等方面取得新突破,却意外地为“四川为什么会有熊猫”提供了理论依据,引发了新一轮追捧。在研究中,李明洲教授比较分析了欧洲、亚洲、非洲等多地猪群体的基因组数据,结果发现距今2万年前的末次冰盛期,欧洲和中国东南地区的 野猪群体急剧下降,而中国西南野猪群体不降反升,首次从哺乳动物基因组水平证明了中国西南,特别是素有天府之国、熊猫故乡之称的四川盆地,作为冰期生物的避难所,是世界范围内生物多样性最为丰富区域之一的有力证据。 据统计,近15年来,世界范围内以猪为研究对象的论文,影响因子10分以上的仅有10篇左右,李明洲教授作为第一作者或通讯作者就有3篇。李明洲教授称,自己在“3平方公里”的范围内长大,身为 雅安人的他,本科、硕士、博士一路都在四川农大雅安校区就读,没有海外镀金经历,是学校自己培养的“土学者”。但他并不是一个保守封闭的人,他做的研究不少都是集合中、美、英、加等多个国家的研究人员合作完成。例如,他在猪的遗传研究上有优势,但是课题也需要医学、物理、数学和化学等多方面的知识。国际合作,互相取长补短,很有帮助。 李明洲教授说他养成了每天看国外研究文献的习惯,随时了解国际生命科学研究的前沿动态。夜里12点是李明洲教授一天愉快时光的开始,他利用Skype、QQ、email等方式,与国外的专家教授对话、讨论,碰撞出思维的火花,常常带来意外的灵感。每天凌晨两三点才睡,已是李明洲的习惯。李明洲教授的成长,与他的博士生导师李学伟教授很有关。 李学伟教授上世纪80年代留学德国,在哥廷根大学攻读了博士学位。这为李明洲打开视野创造了良好条件。通过李学伟教授导师的引荐,他认识了国外很多专家学者,并与他们保持着密切的交流。李明洲也说导师李学伟对他的影响很大──-“我现在取得的这一点成就,全都是李学伟教授手把手培养出来的。他从学识、科学道德、科研经费等方方面面影响和帮助着我。” 李明洲教授因为研究成果突出,学校给予了这位“80后”教师连升三级的奖励,从副教授一跃成为教授二级岗,这也引发了众多媒体的关注。为此,他换了电话号码,推掉了一切采访,导师李学伟也给予了他极大的支持。他很快摆脱了这种不适应,重新回到自己喜欢的科学世界中,当起了标准的“宅男”,在家看看资料,或者上网跟国外的同行探讨问题,有时候周末连门都可以不出。正是因为一直做自己最喜欢的事,所以,当李明洲被问及在研究中有什么困难时,他乐呵呵说:“没觉得有什么困难啊。”在科学的世界里,每一刻都是新鲜的、有趣的,他乐在其中。 所以我读《雪域天府──-再造一个生态圈》,似乎雷奕安教授也有这种愿望。但雷奕安是北京大学物理学院教授,博士生导师。他1995年在北京大学物理系获得理学博士学位;1995年至1997年在中科院理论物理所从事博士后研究;1997年7月开始在北京大学物理学院任教,从事原子核理论、量子力学、计算物理等方面的研究。2002年1月至2003年7月他在美国内布拉斯加大学林肯分校访问,从事高性能计算,分子动力学等方面的研究;2007年1月至2007年4月在美国加州大学访问,从事等离子体理论和聚变方面的研究等。 我不知雷奕安教授怎么也对生态也感兴趣的?我是一个四川人,对人类远古史很感兴趣,写过《非洲多贡人与四川贡嘠山初探》的网文,说的是,按四川地图比例构建实景浓缩,把蜀山之王贡嘎山搬到现场有让人身临其境的感觉──-用类似有超常史前人类文明、智力及外星人、神力等作用解释非洲多贡人的“高科技”,并不需要,因为是这种浓缩,历程就类似“贡嘎山”。因为我赞成中科院古脊椎动物与古人类研究所副所长邓涛教授,以及四川省社会科学院党委书记李后强教授等专家,认为世界最早远古人类,起源于喜马拉雅山脉等青藏高原的严寒地区。因为联系远古巴蜀盆塞海的蜀人,在第四纪大冰期前后的移民,能说明非洲多贡人与四川贡嘠山有关联──-地质第四纪大冰期,是地球生物的一场自然大灾难,说它是地球翻转引起的也行。 然而它让人类的进化和文明分为了两个孵抱期,特别是第二个孵抱期体现的人类命运共同体和人类精神共同体的起源,和后来墨子的仁爱、和平等学问,是一脉相承的。这第二个的孵抱期,就是巴蜀盆塞海的蜀人移民或海归的后代造就的远古联合国。这个由全球几十万年不断的自然大灾难,才自然产生的人类命运和人类精神共同体的远古联合国,也是产生的上古全球移民、世界贸易,以及神话与宗教文化有相似的来源。其理想的大同世界和世界大同,也是后来类似共产主义的信仰,容易被感染的因素。《华夏上古神系》说人种基因、语言基因、神话基因等三大原创,都起源于非洲,但这也不能脱离远古巴蜀贡嘎山智人。因为远古巴蜀智人的后代,不但可以在20万年前走出非洲,回到东亚故土,重建人类进化的第二个孵抱期──-远古联合国巴蜀盆塞海文明。而且还可以早在200万年前,就走进非洲,加入到非洲人类进化的第一个孵抱期的建设和杂交。 |