冰冷雨天：“资源大国”也能种出来？

源济

“资源大国”也能种出来？

冰冷雨天
2008-3-8


（马尾藻，日本的希望之草？）

日本大概是以缺乏矿产资源而著名的一个资源小国。其实日本并不缺乏矿藏，地质学家称日本为“矿藏博物馆”以形容其矿藏种类的繁多。但大部分矿藏缺乏经济开采储量，具备经济开采贮量的金银煤炭等几乎已被采尽，现在的金银年产量不足世界总产量的0.5%。

现在的日本也生产一点天然气（年产101万千焦）和一点煤炭（302万吨），可能大家不知道，日本还生产一点石油（2001年的产量是3亿7千万公升）。能源的其他部分就全靠进口了。在各种主要矿产中日本现在制造水泥的原料石灰石能够自给，还有余力出口的的就只有硫磺了。

矿产资源是日本经济最弱的一个环节。为了争夺资源，日本曾经把战火烧遍了整个亚洲太平洋，夺去了数千万亚洲人民的生命财产，也包括500万日本人。

通过战争，日本人终于知道了资源不是能靠抢夺得来的，从而走上了一条和平发展的道路，但资源问题始终是日本经济发展的一大制约因素。为了解决这个问题，日本人发展出了世界最高水平的节能技术。但是节能毕竟只是节流，无法开源就不能说真正解决了资源问题。

而现在，三菱总合研究所的一个构想很可能解决这个问题，为日本开拓出一条资源的新来路。实际上，日本如果成功，也可能为人类社会带来一个矿物来源的崭新概念。这个概念就是三菱总合研究所提出的《阿波罗和波塞东2005构想》。

阿波罗和波塞东分别是希腊神话中的太阳神和海神，正像这个名称所告诉人们的，这个构想是同时利用太阳和海洋来解决能源问题。具体地说是从利用太阳能进行光合作用而生长的海藻中提炼出人们所需要的液体燃料和稀有金属。

三菱总研提出了一份到2025年，日本从海藻里得到2000万千立升生物乙醇，1950吨金属铀的规划。为了实现这个规划，三菱总研联合其他学术，重工，电子，电气，电机和建筑公司准备在四月份成立一个联合财团（consortium）来推进实现这个规划。这个规划已于去年提交日本内阁府，成为日本政府推进的国家规划“变革25”（INNOVATION 25）的一个组成部分。

现在参加这一构想的除了三菱总研外还有京都海洋研究开发机构，东京海洋大学，三菱重工，NEC东芝空间系统，三菱电机，石川岛播磨重工，住友电气，清水建设，东亚建设工业，关东天然瓦斯开发等。

这个构想的详细细节还不清楚，但其基本思路是这样的：大部分日本海都是水深超过2000米的深海，然而在1924年旧日本海军的测量船“大和号”所进行的勘探中却发现在日本海归属日本的专属经济区的区域中有一条海底山脉，这条海底山脉形成了一片叫做“大和堆”的浅滩，水深最浅的地方只有236米，利用这个浅滩海面面积的三分之一，大约10000平方公里建成一个种植场，在这片种植场的海底用绳子联结成网格，种植海藻，现在估算的收成每年能达到大约六千万吨。

选定的海藻种类是生长极为迅速的马尾藻（学名fulvellum），目前在中国韩国大量种植销往日本市场的“洋栖菜”就是属于马尾藻科的藻类植物。这种海藻两年间能够生长到两米以上，而且形状挺直，收割极为方便。日本人在2004年左右就开始了从马尾藻内提取生物乙醇(Biomass Ethanol ，Bioethanol)的研究，从玉米，小麦，红薯以及甘蔗中提取的生物乙醇作为化物燃料石油的替代品目前极为瞩目。生物乙醇具有可再生，不额外生成二氧化碳，人们期望其能够减少使用化石燃料而带来的二氧化碳，控制温室效应，从而改善地球环境。现在世界产量最大的巴西年产170亿公升生物乙醇。但是现在使用生物乙醇所带来的最大问题是制造生物乙醇的原料几乎是人类的食品，因为从理论上来说生产生物乙醇最合适的是糖类或淀粉类植物，事实上各主要生产国也都是利用这类植物。比如巴西就主要是利用甘蔗，美国利用玉米，而欧洲则利用甜菜。

这就带来了一个实际上和道德上的问题：在人类还没有解决自身的饥饿问题时，人类到底是要先消灭饥饿，还是先驾驶汽车？然而如果从马尾藻提取生物乙醇获得成功，就避免了这种尴尬，这是利用海藻生产生物乙醇的最诱人之处 ——不和人类竞争粮食资源。

正因为马尾藻生长迅速，生长过程中吸收大量的二氧化碳和海水中的杂质的特点，日本人一直把马尾藻当作生物乙醇的原料来研究，同时希望大量种植马尾藻能够减低二氧化碳浓度和净化海洋。

其实因为从糖类或淀粉类作物中提取生物乙醇有和人类竞争食物的缺点，研究者们一直在注意海洋植物，但利用海洋植物的最大难题是如何除去组成海藻细胞成分的90%的水分以抽出乙醇。现在一般的方法是加硫酸进行分解，但是处理生产过程中生成的石膏和硫酸极为困难，所以海藻的利用一直没有什么进展。

但是最近日本人发明了一种新方法，这种方法使用经电磁振荡到大约摄氏170度高温的水蒸气对海藻进行蒸汽浴，直接使得细胞分裂，构成细胞膜的高分子纤维素（cellulose）分子链断裂生成低分子的葡萄糖（glucose）。整个裂化过程直接进行，没有有害物质生成，目前实验室试验已告成功。

2004年7月英国食品标准厅（FSA）曾经对消费者发出过警告说日本产洋栖菜含有致癌物质的砷，日本厚生省对此进行调查的结果也证明了这个事实。这是因为海藻有吸收重离子的特性，反过来利用这个特性对马尾藻进行遗传基因加工以强化吸收某种特殊重金属离子比如金属铀的能力是完全可能的。基因工程在辅以物理吸收剂加强效率的话，能够得到相当于天然铀矿石含量0.1%浓度的马尾藻。这种含铀浓度的马尾藻完全可以进行工业性开采。

三菱总研估算在日本海大和堆一带实施这个规划以后到2025年可以达到年产200亿公升生物乙醇，1950吨金属铀的规模，这是日本现在核电站所用铀的40%。

实验证明，除了金属铀之外，从马尾藻还能得到碘和其他稀有金属。这样既能够得到稀有金属的矿藏，还能净化近年来由于工业和生活污水的污染而变得富营养化，频临死亡的日本海海水，可以说一举两得。

主持这个计划的三菱总研参与香取义重说：“海藻也有可能像石油那样发展出一个巨大的‘海藻化学工业’出来”。

而这个“海藻化学工业”的基础却是农业这个人类最古老的产业，只不过发展的舞台不是大地，而是据说是生命诞生的地方——海洋。

人类的祖先在解决人类自身活动所需能源——食物的问题时是从采摘野生果实和捕猎周围动物进步到主动种植可食植物——农业的。农业为人类提供了稳定的食物来源，消除了人类自身所需的能源危机。现在在解决人类社会活动所需能源时，古老的农业似乎又要重露风采了。

nova

有点儿意思。不过200亿公升也解决不了什么问题，做成二锅头大概够日本人喝了。

cboom

i don't like "little Japanese".
Their view is always so shalow and narrow. In fact, I am so happy to see the rise of China,  and fall of Japan.

benyu

xiaoyaoxl

如果遇上一次地震会咋样

xchen9

mengtt