图为从澳大利亚昆士兰州附近的蜥蜴岛采集的绿藻类样本。人们在世界各地发现了数千种不同的藻类，科学家们希望其中一些能帮助养活不断增长的地球人口。摄影： JUERGEN FREUND, 收录于自然图片图书馆

撰文：SARAH GIBBENS

随着全球人口数量接近100亿，气候变化威胁现有的粮食安全，多功能、营养丰富的藻类正逐步进入视野。

“它尝起来像培根，很脆。是个巨大的味道炸弹，”Umaro食品公司的首席执行官BETH ZOTTER说。这家位于旧金山的初创公司正在用一种意想不到的原料——海藻来制作培根。

Zotter是众多挖掘藻类潜力的企业家之一。藻类包括数千种不同的海洋物种，从由绿色浮游生物组成的漂浮团块到长长的海带。

科学家们认为藻类有潜力帮助养活全球不断增长的人口，他们说，这是一个蓬勃发展的行业，需要持续增长。全球人口目前徘徊在80亿左右;根据联合国的数据，到2050年，这一数字将接近100亿。

根据一项研究，要养活这么多人，全球粮食产量需要增长50%，这需要14亿英亩的土地。开垦这么多土地将使应对气候变化和保护物种免遭灭绝变得更加困难，因为森林等生态系统可以隔离碳污染，促进生物多样性。但藻类可能有助于填补这些营养缺口。

“这种作物不需要淡水。不需要土地。不需要化肥，”康涅狄格大学的名誉教授Charles Yarish说。“它需要的是海水和阳光。”

很多企业已经开始利用海藻的潜力获得收入。海藻是美国增长最快的水产养殖业。到2027年，全球海藻市场的价值将从2020年的400亿美元上升到950亿美元。以下是你需要了解的关于藻类的知识，以及它们可能以何种创新方式出现在你的餐盘上。

什么是藻类?

藻类的种类可能多达一百万种。它们大致可分为两类。

有大型藻类——想象一下在水下形成森林的巨大海带塔和缠绕在游泳者脚踝上的马尾藻。还有一种是微观版本——像浮游植物这样的微观生物，它们构成了世界海洋食物链的基础。

藻类的生物构成，它们生长的方式和所含的营养成分，是它们吸引企业家、科学家和农民的原因。

像陆地上的植物一样，它们利用光合作用生长，将来自太阳的能量以及海洋和大气中的二氧化碳转化为新的植物物质。但与陆地上的植物不同，藻类不需要产生支撑结构。

“藻类(相对于陆地植物)生长得这么快的原因是它们悬浮在水中。它们不需要结构材料来支撑它们，”华盛顿大学的海洋科学家 Charles Greene说。

有些种类的海带每天可以生长60到90厘米。

海藻如此快速增长，对于吸收二氧化碳(世界上最普遍的温室气体)就派上了用场。过多的二氧化碳污染不仅会使地球变暖，还会使海洋酸性加强，最终使贝类和珊瑚等海洋生物无法生存。这个过程被称为海洋酸化。在太平洋西北部，科学家们正在试验种植海带来处理酸性水域。

为什么藻类对我们的饮食有益?

Greene说，藻类真正的气候效益来自其供养世界人口的潜力，同时藻类比陆地作物占用空间更少。藻类的支持者指出，仅美国就有430万平方英里的国家水域可以用于藻类养殖，而不会影响陆地生态系统。

研究表明，海藻有成为健康食品的巨大潜力。它富含蛋白质和纤维，富含铁等微量元素，还富含维生素。虽然科学家们刚刚开始研究微藻的潜在健康益处，但他们发现许多物种都富含蛋白质和氨基酸。在最近的一次联合国海洋会议上，既可持续又营养丰富的海藻被称为是“革命性的”。

在上个月发表的一篇分析文章中，Greene和他的合著者假设，藻类农场可以生产2050年世界所需的所有蛋白质。

他说:“我们并不认为藻类可以为整个世界提供蛋白质，但我们认识到必须寻找替代品。”“未来10年，微藻将在人类食物供应中开始流行起来。”

不断发展的行业

海藻在世界各地的烹饪饮食中已经存在了数千年。紫菜，包裹在寿司外面的深色外壳，在400年前日本人开始种植海藻时就开始流行起来。在夏威夷，一种叫做limu的海藻是传统饮食的重要组成部分，爱尔兰海苔被用来制作布丁和啤酒。如今，中国是世界上种植海藻最多的国家，主要用于食用。

Greene说，在美国，藻类在20世纪70年代开始引起人们的兴趣，当时天然气短缺促使科学家寻找其他燃料来源。像玉米一样，藻类可以转化为乙醇，作为替代品。与一英亩的玉米相比，同样面积的藻类可以产生10到100倍多的燃料。

“我们找到了如何很好地种植这些藻类的方法。但它们的种植成本相当高，而石油又相当便宜，”这就是为什么藻类从未成为燃料来源的原因，Greene说。

但为人类饮食消费而种植的微藻已经在肉类替代品市场上崭露头角，Impossible Burger和Beyond meat等公司利用植物模仿肉类的味道、外观和触感。

Greene说:“我对Impossible Foods这类东西感到兴奋。“这些植物性肉类替代品在生产过程中使用了大豆和豌豆等原料，我告诉人们藻类更有营养。与藻类相比，这些东西就像纸板。”

随着替代肉类市场的增长——据一项预测显示，到2029年，其价值将达到120亿美元——藻类有望成为培根和汉堡的流行原料。

藻类被用作一种有价值的原料，用于改善假肉制品。例如，红藻类中的色素，可以模仿牛肉的颜色，藻类的鲜味，使假海鲜吃起来像真的一样，以及Omega-3脂肪酸等营养素，使食品更健康。

未来食物?

但是，虽然用藻类来养活世界人口这一想法理论上可行，但大规模种植微藻仍然存在挑战，促进替代肉类产品的非营利组织好食品研究所(Good Food Institute)的科技副总裁Liz Specht说。

她说，假设你在廉价的容器中种植藻类，比如人工池塘，在某种程度上，藻类会生长得非常快，变得非常密集，最终光线无法再穿透池塘，生长将会停滞。

specht说:“你可以用更复杂的带有led的生物反应器来克服这些挑战，或者如果你把藻类输送到具有更大表面积的管道中，”但那样生产就变得昂贵了。

她指出，持续采集微藻的新方法正在开发中，但还不足以大规模有效。

然而，它们的大型基因表亲能迅速找到生长空间。与微藻不同的是，微藻需要更直接的阳光照射，而大型藻类可以垂直生长，深度可达水面以下2.5米。在美国最大的海藻生产州缅因州，预计到2025年海藻产量将翻一番。

缅因州是Zotter为她的植物培根和其他尚未公布的类肉产品提供海藻原料的地方。

Zotter说:“这里有一个被完全忽视的巨大机会。”“海藻应该能为未来世界提供蛋白质。”

（译者：吕思琪）

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