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自人类迈进二十一世纪以来,开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路.与化石燃料相比,新能源具有可再生、对环境友好等特点,更符合人类可持续发展的目标.其中,太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能,是开发较早的新能源,已在实际生产生活中发挥了重要作用.曾一度被人们看好的核能,有着极高的能量值,可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害,令世界大多数国家望而却步.而作为新能源中“排行”靠后的生物能源,却在最近几年内忽然人气锐增,势如破竹,被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”.那么究竟何谓生物能源呢,它又有哪些优势呢?
生物能源主要是指在生物体（尤为植物）内,经一系列化学反应所释放出的能源.其实,世界上90％的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源（煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的）,但总有一天矿物能源会消耗殆尽.能源危机威胁着人类的发展.所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注.人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来.它的好处在于:一、中性的碳循环,即无温室效应；二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩.并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢.
我国是粮食大国,同样也是资源匮乏的国家,发展生物能源十分符合我国国情.对此农业部成立了生物质工程中心,目的是加强农业生物质技术研究,在生物能源的开发等方面取得突出进展,并使我国在未来达到国际先进水平.与此同时,国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列,试图开拓出自己的道路.巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效.但是就世界上大多数国家和地区而言,不可以用有限的耕地去发展新的能源产业.所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向.另外,与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇,或是从油料作物中提取生物柴油不同,我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上.纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中.所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术,能源危机便可迎刃而解.在北京市科技俱乐部组织的活动中,我有幸与北京大学生命学院的老师交谈,并聆听纤维素技术.我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤,也是巨大的难点.纤维素犹如植物坚硬的骨架,因此它远比淀粉类物质难分解.而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶.在这方面生物又给了我们很好的启示：牛吃的是充满纤维素的草,却能够胜任拉车、耕田的重活.牛胃的反刍作用,其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的.我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始.而从另一个角度,我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量,来提高转化效率,降低成本.天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物,而通过对它们进行转基因处理,我们能从单位植株中获得更多的纤维素.
生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分.北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用.其中包括促进光能产物的积累,促进采收后纤维素的降解,以及要使能源植物在缺水的环境中生长,要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间.这些都是可以通过基因操作技术来实现.这些工作正是我们这一代人明天要做的事情.今天,我们要多学习这方面的高新技术知识.
作为当代的青少年,我们需要放眼世界,密切关注生态环境和资源问题.过去,我们曾开展节水宣传、参与植树造林,为美化环境做出贡献.而现在我们要身体力行,加入到开发、宣传新能源的行列中.比如,我们可以在实验田里学农劳动,负责原料作物的种植和养护；有组织地进行野外考察,研究各种作物的成分及价值,提供给有关部门.或者科学合理地运用已有的知识,为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策.我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验,提高对生物工程技术的认识水平；加入青少年科技俱乐部,进入科研院所,与导师合作研究相关课题.或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之,有无数活动与创意等待我们去实施.在这个过程中,不但能丰富自己的文化知识,还可以提高科学素养,锻炼能力!其实,我们的力量并不微小.只要我们报有一颗热爱科学的心,将热情与智慧投入其中,就会获得意想不到的收获.而我们的家园,也必将在你我的行动中,变得越来越美丽!
自人类迈进二十一世纪以来,开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路.与化石燃料相比,新能源具有可再生、对环境友好等特点,更符合人类可持续发展的目标.其中,太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能,是开发较早的新能源,已在实际生产生活中发挥了重要作用.曾一度被人们看好的核能,有着极高的能量值,可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害,令世界大多数国家望而却步.而作为新能源中“排行”靠后的生物能源,却在最近几年内忽然人气锐增,势如破竹,被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”.那么究竟何谓生物能源呢,它又有哪些优势呢?
生物能源主要是指在生物体（尤为植物）内,经一系列化学反应所释放出的能源.其实,世界上90％的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源（煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的）,但总有一天矿物能源会消耗殆尽.能源危机威胁着人类的发展.所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注.人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来.它的好处在于:一、中性的碳循环,即无温室效应；二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩.并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢.
我国是粮食大国,同样也是资源匮乏的国家,发展生物能源十分符合我国国情.对此农业部成立了生物质工程中心,目的是加强农业生物质技术研究,在生物能源的开发等方面取得突出进展,并使我国在未来达到国际先进水平.与此同时,国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列,试图开拓出自己的道路.巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效.但是就世界上大多数国家和地区而言,不可以用有限的耕地去发展新的能源产业.所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向.另外,与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇,或是从油料作物中提取生物柴油不同,我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上.纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中.所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术,能源危机便可迎刃而解.在北京市科技俱乐部组织的活动中,我有幸与北京大学生命学院的老师交谈,并聆听纤维素技术.我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤,也是巨大的难点.纤维素犹如植物坚硬的骨架,因此它远比淀粉类物质难分解.而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶.在这方面生物又给了我们很好的启示：牛吃的是充满纤维素的草,却能够胜任拉车、耕田的重活.牛胃的反刍作用,其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的.我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始.而从另一个角度,我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量,来提高转化效率,降低成本.天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物,而通过对它们进行转基因处理,我们能从单位植株中获得更多的纤维素.
生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分.北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用.其中包括促进光能产物的积累,促进采收后纤维素的降解,以及要使能源植物在缺水的环境中生长,要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间.这些都是可以通过基因操作技术来实现.这些工作正是我们这一代人明天要做的事情.今天,我们要多学习这方面的高新技术知识.
作为当代的青少年,我们需要放眼世界,密切关注生态环境和资源问题.过去,我们曾开展节水宣传、参与植树造林,为美化环境做出贡献.而现在我们要身体力行,加入到开发、宣传新能源的行列中.比如,我们可以在实验田里学农劳动,负责原料作物的种植和养护；有组织地进行野外考察,研究各种作物的成分及价值,提供给有关部门.或者科学合理地运用已有的知识,为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策.我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验,提高对生物工程技术的认识水平；加入青少年科技俱乐部,进入科研院所,与导师合作研究相关课题.或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之,有无数活动与创意等待我们去实施.在这个过程中,不但能丰富自己的文化知识,还可以提高科学素养,锻炼能力!其实,我们的力量并不微小.只要我们报有一颗热爱科学的心,将热情与智慧投入其中,就会获得意想不到的收获.而我们的家园,也必将在你我的行动中,变得越来越美丽!