伟大的绿色畅想——为什么说藻类是充满无限商机并解决世界性难题的答案？

中国水产门户网报道    ——为什么说藻类是充满无限商机并解决世界性难题的答案？

    绿色的承诺
    为什么埃克森美孚、美国宇航局、联合利华、欧莱雅等世界知名公司突然对水产养殖产生巨大兴趣呢？
    2009年12月份在德国汉堡举办的“2009年世界藻类大会”上，最广泛、最一致的声音就是水产养殖行业进入了一个充满希望的新纪元。
    会议在展望为应对从全球气候变暖到食品缺乏等问题上，令人印象最深的就是与会人员一致认为这种泥糊状的绿色藻类将成为未来燃料、塑料、垃圾处理和动物饲料的解决方法。
    如果我们现在就说这种海泥是现代社会所面临问题的解决方案可能会激怒一些实用主义者，毕竟藻类工业充其量只是一个未开采的处女地，或者说仅是一些理论上的可能。
    然而，一些勇于创新的企业，不仅包括刚才提到的几个国际大公司而且还包括一些提供海鲜的重量级企业，如挪威水产养殖集团EWOS、BioMar和希腊Nireus公司，他们已经形成发展草案，并且在相关领域投入大量的财力去生产一些非常好用且具有高附加值的产品。
    这看上去或许是一场赌博，但大部分企业还是相信这个不被看好的投资能够在将来人类能源和食物生产上扮演一个重要的角色，而水产养殖则成为这些项目发展的先行者。

    绿色革命
    提起藻类，你可能会首先想到海里面的一些杂草，或许是浮想出池塘中一幅飘满绿色悬浮物的画面。但是藻类绝对不仅仅是像它们外表看起来那么简单，这些东西或许就是未来的救世主，即使你很难加以想象。
    世界上具有种类繁多的生物体，一些浮游生物以海洋中的物质作为食物，在这些浮游生物中最具代表性的就是海洋藻类。
    藻类在淡水和海水环境里都能够生长，它能利用光能将海水里面的矿物质、水和二氧化碳转化为生物体。许多藻类能以令人吃惊的速度进行繁殖，某些藻类能够在四个小时内将生物量翻倍。藻类富含脂肪、蛋白质和色素等物质，这些组分都可以通过分离技术轻松获得。
    2009年1月，美国大陆航空公司已经使用含50％藻类生物燃料的油品进行了首次试飞，并且成功穿越了墨西哥湾。
    藻类保健品进入市场已经很多年了，汉堡参加会议的代表已经品尝了由这种绿色原料酿造的啤酒。
    毫无疑问，由藻类生产出来的产品相比其他来源的产品无论在质量还是受欢迎程度上都有着强大的竞争力，但是真正的问题在于商品化的活力。
    藻类产品在商业操作上具有很强的吸引力，大家普遍能够接受这个观点，虽然还是缺乏商业驱动力，但是就目前而言，已经具有了足够的驱动力。
    人口快速增长已排出了数十亿吨碳到大气之中，为减少其对于气候变化的影响，需立即采取措施减少碳的排放和固碳。能源消耗的高峰期还在持续，终究有一天会出现缺油的局面。日益增长的人口意味着必须要有新的方式去提供食物，否则世界将继续保持饥饿的现状。
    因此必须要寻找新的技术去解决这些危机，藻类具备在任何地方生长的能力，因此在发展的方向上和可行性方面或许会是解决这些问题的办法。
    近年来，藻类作为蕴含商业潜力的新兴行业的唯一证据就是少数小规模的概念性的项目，且企业数量也比较少。
    倡导进行藻类开发的科学家威廉·布兰登堡说，“在海洋利用方面，我们仍然保持以前的行为：捕捞，开采矿产和倾倒垃圾，但是没有进行生产。”他在荷兰瓦赫宁根大学的科研小组坚定的认为将来主要的生产力来自于水中，而且在大规模商业化生产藻类方面已经有了宏伟的设想。
    布兰登堡说，“在2050年，为了满足饲料、服装、房屋和能源需要，我们需要将现有的农产品供给量翻一番”。他认为这完全是可行的，但是实现这个设想的前提是以牺牲生物多样性为代价。我们需要把10,000年的农业生产经验运用到海洋环境中。
    布兰登堡同时也认为“这仅仅是人类利用可持续海洋牧场养殖藻类、鱼类和贝类的开始”。他提议建设一个完整的加工工厂模型，它能够产生电能、生物燃料、海产品和用藻类产品生产的包装。这个愿景应该说比较壮阔。
    利用荷兰5,000平方公里的水资源——大约相当于荷兰专属经济区十分之一面积，布兰登堡设想能产生350千万亿焦耳的能源，它已经足以满足整个荷兰每年10％的能源需求。
    对于养殖的藻类而言，水下绵延的电缆可以起到固定作用，避免与风动涡轮机接触。
    养殖牡蛎的网箱可以被固定在桥塔上，周围可以缠绕一些贻贝或其他贝类的绳索，或者是悬挂一些养鱼的网箱。
    他的想法是利用鱼类或贻贝养殖产生的排泄物满足藻类生长的需求。总而言之，当最终收获的时候，整个系统的产出包括不同形式的食物和能源，并且这一切都是可再生的，可持续发展的。

    用行动证明一切
    如果说具备藻类生长所需要的大水域，只要能够确保基础建设资金，海洋藻类的生产应该说比较简单。但是如果不具备这个条件，采用在内陆生产的方式则比较复杂。
    藻类的内陆生产可分为两种模式：开放系统，藻类生长在大水面池塘中；封闭系统，虽然比较小，但它是具有高生产力的精密控制系统。开放系统有相对较低的成本优势，便于建立和管理，但它们能够产生直接的污染，且生产效率也比较低。
    封闭系统有着较大的产量，实现了对营养需求的精细管理，但是它们造价比较昂贵，并且在物理学上最佳吸光度也存在较大争议。
    每一个系统都有它的特点，每一个系统也会在时间上确保自己的生态位。封闭藻类培养系统正被应用在生态水培系统上（植物和动物在一个循环系统中共同生长），可以提供多种水果、蔬菜和鱼类，比如说罗非鱼等。
    鱼类的排泄物用于藻类的生长，同时藻类也净化了水质；植物的根浸在水中吸收营养物质，促进了植物的茁壮生长。在过去两年以色列企业Seambiotic利用燃煤站的烟气进行藻类培养，用来生产富含Ω-3食品、饲料添加剂和生物燃料。这个计划获得英国碳信托4,200万美元的资助。这些工作人员也把自己的收入投入到这个研究中来。
    石油巨头壳牌公司和HR Biopetroleum两家公司共同出资10,000万美元的试点项目在夏威夷的KONA岛上进行，它主要利用从开放和封闭两个系统中培养出的藻类来生产生物柴油。
    然而这些工作和埃克森美孚公司相比依然是相形见拙，他们已经和合作伙伴Synthetic Genomics公司开展基因工程藻用以提高油脂的产量。基于对于藻类拥有巨大潜能的信任，在未来五年他们计划在这个项目投资60,000万美元。
     目前在这个环节上开展工作的单位还是比较少，全世界仅有50多家公司在商业化生产藻类生物燃料，可喜的是这种企业的数量在逐月增加。
    问题转回水产养殖行业如何在这种扩展中获取利益。毕竟，拥有在海水和淡水循环系统或者池塘中的经验，许多水产养殖企业能利用技术人员的经验优势竞逐藻类项目，或是通过加工和销售由废水培养的藻类获得收入，或是用来加工鱼饲料。
    按照加利福尼亚一位渔民的话来说就是用藻类做饵料真是太好了，现在已经不再使用活鱼做饵料。
    2009年4月，Kent SeaTech（曾经是世界上最大的杂交条纹鲈的生产者）销售完最后一批鱼后也进入藻类行业，谋求商业化生产藻类生物燃料。公司现已更名为Kent BioEnergy，公司运营副总裁吉姆·卡尔伯格说“我们仍然从事水产养殖的业务，只是我们现在从鱼类养殖转向藻类培养”。
    虽然目前很多渔民不是完全认可在养殖过程中引入藻类的做法；但是在一些比较困难的时期，比如原料价格上涨，饲料成本增加等，使用自己提供的饵料不仅可以产生额外的利润，并且这种养殖方式也是可持续的。

    沙漠的潜力
    世界上最大的养虾企业之一——国家对虾养殖公司（NPC）的总经理贝恩德·克朗先生说，“我们养殖对虾的能力主要取决于我们生产浮游藻类的能力”。
    NPC目前处在一个庞大的业务扩张时期，在2012年前计划投资50,000万美元用以扩大白对虾的产量从15,000吨提高到42,000吨，覆盖养殖面积达250平方公里。
    为了完成这样一个雄伟计划，相关业务部门很清楚认识到这个计划必须要具备可持续发展的能力，同时当务之急就是要创造出可再生饲料资源。这就是为什么说如果要完成这个宏伟的蓝图，公司需要将工作重点转向这种世界上最小生物之一的藻类，去满足饲料大量需求的原因。
    浮游植物不是单一的物种，它是一系列能从太阳获取能量的海洋生物细胞的总称。藻类是浮游植物的一部分，它构成了所有海洋生物链的基础。
    藻类可直接投喂给虾类，并且能够直接被摄食利用。藻类同时还富含多种有用成分，以最常见的硅藻为例，它可以用来加工成生物燃料，DHA鱼油，膳食补充剂以及鱼饲料等。
    瞄准藻类生产的可持续性，再加上近几年的成功试验，NPC想得更加深远。公司正着手大规模、工业化实施可持续发展的藻类生产项目。这个计划目前正在实施的就是将1.5公顷的试验基地扩展到5平方公里，从而形成Dunallella（一种明亮的粉红色微藻，能够在盐度高的环境下快速增殖）的产业化经营。这种藻类收获后，它的主要产品就是β-胡萝卜素，其可以被加工成化妆品和膳食补充剂等。克朗在宣讲公司发展蓝图时说“我们的目标就是成为地球上主要的β-胡萝卜素供应商”。
    NPC公司目前正在推行封闭系统来生产藻类产品用于加工。它已经建设了一个新的工厂，建立了4,000个新的生物反应器，并为这项工作培训了一支新的工人队伍。
    将红海的海水以70m3/秒的速率泵到开放的沙漠中，加上这些地方处在干旱地区导致水的盐度非常高。在这样的环境下，即使植物没有被高盐度所杀死也是垂死挣扎，但是从海洋中分离的藻类却能快速繁殖生长。
    NPC公司对于开发藻类产品采取分5步走的方案。项目启动时先开发保健品，公司期待在两年内生产饲料添加剂和营养油脂。接下来生产水产饲料色素，下一步便是生产动物饲料、精细化工品和凝胶。最终，目标还是生产生物柴油和生物塑料。这个周期大约需要至少10年的时间。象NPC这样的公司还在虎视眈眈关注着更加深远的问题。克朗说“每年全世界都要消耗48亿立方米的石油，并且这个数值上升的非常快”。他继续谈到目前整个地球系统所面临的需求，如果人们还是生活在像当今西方社会繁荣的水平下，需要额外两个星球才能承受。
    如今在种植生物燃料作物去缓解我们对于化石燃料的依赖性存在很多的争议，传统种植农业面临严重的淡水储备限制问题：如今70％的淡水都用来灌溉作物，伴随着全球气候变暖，在世界的很多地方随之而来的干旱将进一步加剧淡水资源日益匮乏的局面。
    克朗说，世界需要利用大的沙漠地区用于生产一些产品，这不仅是促进可持续发展，或许更重要的是获取更多的利润回报。
    单独使用藻类去生产这些数量的石油需要超过180万平方公里的土地（相当于一个墨西哥国土面积）。然而在地球上有差不多870万平方公里的沙漠，并且有着几乎无限量的海水资源。
    克朗说“在这个充满变化的世界里我们认识到我们所拥有的资源并不是取之不竭，用之不尽的”。因此，我们需要对未来众多的发展方向中选出最佳解决方案。我们认为饲料行业的可持续发展是藻类行业可持续发展的保证。

    饲料行业的发展愿景
    对于藻类这个新行业的热情很容易就被消磨掉，尤其是看到那些渴望生物燃料企业的基本介绍中充斥了美元符号的时候。但是针对这个美好前景需要提醒的是：目前很少有相应的基础设施去支持这个项目的发展。
    没有任何机构能够像欧盟动物饲料行业协会这样能够清晰的认识到这一切。可持续发展和饲料安全是欧洲饲料生产联合会最优先关注的事情，正如秘书长亚历山大·多灵所言，“在欧洲地区我们仅仅生产了饲料蛋白需要量的23％，也就意味着我们要从其他地方寻找77％的蛋白质资源。因此在欧洲我们有着很大的缺口。”
    多灵同时也看到水产养殖业是藻类工业扩张到饲料行业的最直接的受益者，“很明显蛋白赤字对于我们而言确实是一个难题。那些能用来帮助我们全面减少对进口蛋白依赖的产品是好消息，现在来讲藻类就是饲料行业的福音。”
    “水产养殖是我们的主要目标，因为它将减少饲料中鱼粉的使用量，并且也是基于对行业可持续发展的考虑。”
    在这一切成为现实之前，无论如何，藻类行业必须要确定它的终产品的定位。
    在欧盟所有市面上销售的饲料原料或者添加剂成分必须在欧盟委员会目录上进行登记。这个目录的下一版预计在2010年9月发行，欧洲饲料生产联合会准备最早在1月份提交这个草案。
    如果藻类生产商想要进入饲料板块获取潜在的利润，那么他们需要先行动起来。欧洲饲料生产联合会旗下的鱼饲料委员会正在研究制定这些草案，并且已经要求藻类生产商认同将藻类油脂列入这个目录的行为。显然，和多灵一样，他们相信在将来藻类油脂必定是饲料原料的一种。
    “我们看到这个市场的巨大潜力：鱼粉市场是一个很好很有趣的市场，但是容易受到资源限制。现在我们考虑的就是用其他的东西来代替300,000吨的鱼粉。”
    不管是生产生物燃料、制药、运行可持续再循环工厂、清洁污水、固碳或者是生产鱼饲料，藻类或许就是每一个人都正在期待的解决方案。