第二代生物质能源呼之欲出

第一代能源作物玉米、水稻、甘蔗、大豆等在给人类赢得替代能源希望的同时，也带来了净能量产出少、与粮食作物争抢耕地等一系列负面效应。于是，寻找第二代能源作物成为生物质能源领域的重要课题，一种叫芒草的能源作物进入了人们的视线……

　　试验让科研人员惊喜

　　近期，由中科院植物所、中科院武汉植物园、上海生命科学研究院等单位合作展开的新一代能源作物研究取得关键性突破。经过3年来的种植试验发现，原产我国的芒草具备丰富的遗传多样性，人工驯化后将对我国土地资源利用、能源格局产生革命性影响。

　　“我们选了三个生物量最大而花期又大致相同的野生种，种植后的第二年开始就不浇水、不施肥，完全靠天吃饭。”中科院武汉植物园研究员李建强说，不知道芒草的生物性能和遗传特性在国内这几个地方有何表现，内心期待。

　　经过2009年、2010年两个生长季，李建强他们惊喜地发现，一部分芒草可以在寒冷的锡林郭勒生长，另外一些在较为干旱的庆阳则长势喜人，而且在甘肃庆阳的芒草生物质含量高过芒草的原生地武汉江夏地区。

　　李建强说，这说明芒草种类具有丰富的遗传变异和很强的适应性，可供培育耐冷、耐旱和耐贫瘠的高产能源作物。

　　这一结果让科研人员非常兴奋。经过多次分析总结，今年5月研究小组将研究成果在线发表于《全球变化生物学生物质能源》杂志上。同时，该杂志以“适者为芒”为题，对此成果进行了新闻发布，迅速受到国际上广泛关注，美国科学促进会新闻网站、欧洲科学新闻等都进行了转载报道。

　　“点绿”我国干旱半干旱地区

　　研究小组对我国黄土高原地区进行了考察，根据芒草在我国的产量，保守地进行了一个效益测算。

　　除开耕地以及不宜种植土地，黄土高原有43万平方公里可以用于种植芒草，根据甘肃庆阳试验基地的产量，保守估计以每公顷年产芒草干重11吨计算，总产量为5亿吨。这些产量如果全部转化成乙醇，大致相当于我国2010年消耗的汽油总量医.学.全.在.线.网.站.提供。

　　再进一步推算，如果在集中分布于中国北方和西北的贫瘠、退化土地上种植1亿公顷（100万平方公里)芒草，以平均每公顷干重10吨计算，总产量为10亿吨，可发电1458万亿千瓦时，减排二氧化碳16亿吨，相当于中国2007年总用电量的45%和二氧化碳总排放量的28%；用其中的一半作为原料转化出的乙醇，大致相当于我国2010年消耗的汽油总量。

　　“荒芜的干旱、半干旱地区如果种上芒草，想象一下都很激动，不仅绿了、亮了，老百姓还可以从中发家致富。”中科院植物研究所资源植物研发重点实验室主任桑涛对芒草也抱着巨大的希望。

　　进入人工驯化阶段

　　要使上述一切变为现实，对芒草的研究还有不短的路要走。桑涛说，目前的研究结果已经证明，芒草是我国最优的第二代能源作物选择，接下来要突破的是进行人工驯化。“完成芒草从野生植物到作物的转变就是人工驯化的目标”医.学.全.在.线.网.站.提供。

　　据了解，根据研究小组的安排，接下来要完善芒草基因组学平台的建设。明年开始筛选出在干旱、贫瘠、退化土地和盐碱地上的高产芒草株系，开展杂交试验。2013年到2014年，对芒草的抗逆性和产量性状进行数量遗传学分析；通过模拟分析，评估芒草能源植物在我国的生产潜力以及大规模种植的环境生态效应。

　　“这个过程不会很长。”桑涛说。