沙漠里的技术如何走进中国:从一颗马铃薯到一片湖泊的答案
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沙漠里的技术如何走进中国:从一颗马铃薯到一片湖泊的答案

沙漠里的技术如何走进中国:从一颗马铃薯到一片湖泊的答案

  中国财经媒体代表团近期走访以色列多家科技企业、科研机构和创新组织。比起“以色列拥有多少家初创企业”,更值得追问的是:一个长期被水、土地和气候逼迫着寻找答案的国家,究竟怎样把技术送进田地、湖泊、工厂和城市;这些答案,到了中国,又能不能经受另一种尺度、另一种土壤和另一套体系的检验?

  以色列60%左右的面积都是沙漠,雨水只在一年中很短的时间出现,其余月份,太阳把地表晒得发白,风把沙尘卷过公路和农田。当地一个沙漠科技创新社群的创始人Sivan说,他们面对的问题并不神秘:怎样在缺水的地方种出作物,怎样把用过的水重新送回生产系统,怎样让远离基础设施的村庄获得水和卫生服务,怎样让一项技术在实验室之外活下来。这些问题也正在成为越来越多国家要面对的问题。世界气象组织的报告显示,2015年至2025年是有记录以来最热的11年,政府间气候变化专门委员会曾警告,水循环、土地退化和粮食安全正在受到气候变化的严重影响。气候变化并不总是以一场灾难出现,更多时候,它表现为水库下降几米、农民多打几次井、农产品价格多波动一轮,或是一座湖泊反复长出蓝藻。

  因此,这次走访留下的最深的印象,并不是某一家公司声称拥有一项“改变世界”的技术,而是一个更朴素的事实:以色列的创新动力,都是从资源不够用开始。海水被处理成城市生活用水,污水经过深度处理后进入农田;滴灌不只是把水送到根部,还要计算土壤、蒸发、作物和目标品质;马铃薯有毒叶片原本只能被割下、焚烧或丢弃,但通过基因编辑毒叶变成饲料;大学、政府和企业则一起把沙漠当成科技试验场,更重要的是它们共同提出了一个各国都无法回避的问题:在水、粮食和能源约束越来越紧的时代,技术怎样从实验室,变成一套能够被验证、被监管、被长期运行的系统?

一片不能喂羊的薯叶

  农业科技企业RumaFeed的首席执行官奥德·伊兰关注的并不是眼下最火热的人工智能、机器人或芯片技术。他关心的一株马铃薯叶如何变得无毒。“我们需要在不增加土地和水的情况下生产更多食物。”他说。马铃薯、番茄、辣椒和茄子都属于茄科植物,人们吃它们的果实、块茎或根,却通常不会把绿色的叶片端上餐桌。在马铃薯收获前,农民必须提前割掉地上部分的茎叶。伊兰说,一株植物大约40%的生物量会因此被丢弃焚烧,原因在于糖苷生物碱。这类天然化合物可以保护植物,但对人和动物却有毒性。按照传统做法,薯叶不能直接被牛羊食用,农民为这部分植物浇水、施肥、管理,最后却只能把它从田里清走。RumaFeed的想法是改变植物本身。伊兰介绍,公司使用基因编辑技术,试图“沉默”马铃薯合成相关毒性物质的基因,使叶片能够加工成饲料。按照他的说法,公司在马铃薯上进行了品种开发,并在动物试验中观察到羊只增重、饲料品质和蛋白质含量的改善;他还称,新的马铃薯品种可以减少加工环节中的清洗用水和能源消耗。

  已有同行评议研究对低糖苷马铃薯叶作为反刍动物粗饲料进行过小规模试验,受试验羔羊在食用后的持续21天内,未见临床毒性,但研究者同时提出,还需要更大样本、更长时间的试验。

  中国是世界上重要的马铃薯生产国,大量薯秧、薯渣和淀粉加工副产物怎样处理,既是农业问题,也是资源和环境问题。伊兰提到,公司正在寻找中国合作伙伴。对中国来说,真正有吸引力的合作,不应只是引进一个品种,而应建立从田间试验到饲料评价的完整数据链:薯秧的毒素变化怎样,动物采食后如何代谢,残留是否进入畜产品,长期饲喂是否影响繁殖和生产性能。

湖面上的蓝色警报

  蓝藻是中国长期面临的水资源难题,2007年太湖曾爆发大规模蓝藻,一度导致几百万居民用水停供。被蓝藻污染的水源散发异味,鱼类和周边生态受到影响,取水、养殖、旅游和周边产业都可能被牵连。在气温、营养盐、污染和水体循环共同作用下,蓝藻是不少国家共同面临的问题。以色列BlueGreen水技术公司带来的解决方案在全球完成了数百个水体修复项目。企业的方案包括缓释处理剂、地面传感器、卫星遥感和无人机。其思路不是把大量药剂一次性倒进湖里,而是先用遥感和现场数据判断水华的位置和发展趋势,再以较低剂量在水面实施处理,相关化合物可以在水中缓慢释放,并在一定时间后分解。

  作为以色列三分之一人口赖以生存的战略水源,加利利海的治理逻辑从源头就确立了“预防优先”的思路。依托小国小流域、全国水资源统一调度的优势,以色列通过严格立法,对全流域的城镇污水、农业施肥、山地放牧实施管控:污水深度除磷,滴灌技术普及最大限度削减化肥流失,河道沿岸设立永久生态缓冲带,从根源上减少氮磷入湖。蓝藻治理的重心放在全年不间断监测,仅在风险露头时,定点钝化湖底淤泥中释放的磷。与其他国家的解决方案比较,长期来看,以色列模式的运维成本更低。

  以色列的水技术之所以受到关注,还因为它能把海水变成淡水。美国环保署和经合组织的资料显示,以色列建立了海水淡化、污水深度处理、再生水输配、农业利用和水资源监管相互配合的系统。以色列近90%的经处理污水被用于灌溉,相关统计也有约87%的再利用比例。经合组织还称,以色列六座海水淡化厂供应超过80%的城市生活用水。

  BlueGreen在中国也有不少成功案例,他们希望未来可以和更多中国机构合作。中国和以色列的情况不同,一个是人口稠密,一个是淡水资源稀缺,以色列的方案适合流域范围不大、可以实现全链条严格管控的场景;中国则是直面超大流域、庞大人口基数、历史污染存量的难题。如今,气候变化带来的水温升高,是两国共同面对的新难题——哪怕磷负荷控制达标,更高的水温依然可能诱发蓝藻爆发。这场人与环境的漫长博弈没有终点,合作可以带来更多解决危机的答案。

沙漠里的组织创新

  在以色列贝尔谢巴的沙漠科技创新社群DesertTech生态系统负责人Goffen谈到了一个创业者最害怕的词:死亡之谷。许多初创公司能够做出原型,甚至能够在实验室里证明技术有效,却在走向商业化时消失。原因之一是没有找到第一个真实客户,没有合适的试验场地,没有足够资金,也没有人帮助它完成许可证、工程化和采购流程。

  这个社群尝试做的事情,是把科研机构、初创企业、成熟企业、公共组织和国际合作伙伴聚到同一张桌子上。它由梅拉奇基金会、以色列创新研究院、以色列环境保护部和本古里安大学等机构联合发起,目标是打造为全球沙漠创新枢纽,解决极端气候、水资源短缺、土地退化、以及偏远或边缘地区的生存发展问题。寻找有具体气候问题的城市,再让企业拿出解决方案。这个创新社群曾围绕城市遮阴问题组织创业比赛,也曾为非洲缺水地区的离网供水方案寻找试点。遮阴听起来不像一个高科技问题,却可能是炎热城市最实际的问题。一个城市究竟需要多少遮阴,树荫、建筑材料、遮阳棚和降温设备怎样组合,能不能降低公共空间温度,能不能让老年人和儿童在户外停留更久,都需要在真实街区里测试。

  Goffen还提到,南部研究中心有“未来温室”,用于测试不同技术怎样在有限水资源下提高产量。对企业而言,一块真实的农田或一座真实的城市,价值往往超过一间实验室。因为只有在这里,技术才会遇到水压不稳、工人不会使用、设备需要维修、农民不愿改变习惯以及预算不够等问题。

  以色列创新局的公开报告把水、农业食品、能源、废弃物、碳移除和气候人工智能列为气候科技的重要方向,并强调政府、大学、企业、孵化器和示范场景之间的协同。本古里安大学沙漠研究院则把水、食物、能源和环境作为交叉研究主题;阿拉瓦农业研发中心长期研究盐碱水、滴灌、水肥一体化和作物对干旱、盐胁迫的响应。这套机制并不神秘,却需要时间和组织能力。政府必须愿意把真实问题交给企业测试,城市必须接受试点有失败的可能,企业需要公开性能边界,大学需要在商业压力之外保留独立评价,第三方机构则要测量结果而不是替项目做宣传。

  中国同样在寻找这样的连接方式。新疆昌吉州的智慧农场已经把气象站、无人机、土壤墒情传感器和智能水肥系统用于棉田管理;中国农业农村部还曾报道河南企业与以色列智慧农业企业开展农业物联网、灌溉、传感、成像和机器人等方向的对接。这些案例说明,中国不缺应用场景。缺少的往往是从试点到规模化之间那段漫长而容易被忽视的路:谁来提供连续数据,谁来承担失败成本,谁来确认效果,谁来把技术变成农民愿意使用、地方政府能够采购、企业可以盈利的服务。

大胆梦想:人类的无限可能

  在以色列佩雷斯和平与创新中心,参观者可以一次看到许多不同方向的技术。农业、水处理、食品、循环材料和数字化产品被放在同一条创新叙事中:大胆梦想。

  中心展示的企业包括AGRINT、CropX、Atlantium、MAMAY、Aleph Farms和UBQ等。Aleph Farms研发的细胞培养牛肉,先从牛身上取得细胞,再在受控环境中提供营养,使其增殖并形成肉组织。它试图绕开传统畜牧业对土地、饲料和水资源的持续需求,也减少大规模养殖带来的温室气体排放、动物疫病和供应链压力。2024年,以色列卫生部门批准Aleph Farms生产一种牛源细胞培养“新食品”,审查内容包括毒理、过敏原、营养成分、微生物、化学安全和生产工艺。这意味着细胞培养肉开始从实验室和概念展示走向食品监管体系,但并不意味着它已经能够替代传统牛肉。细胞培养肉仍面临培养基成本、生产能耗、组织结构、规模化设备和消费者接受度等问题。对中国而言,Aleph Farms的意义或许不在于立即进口一块“实验室牛排”,而在于它提出了一个值得研究的方向:当耕地、水资源和饲料受到气候变化约束时,肉类生产能否从牧场延伸到生物反应器,再通过更严格的安全评价和更低的生产成本,成为传统畜牧业之外的一种补充。

  Remilk代表了另一条不同于细胞培养肉的路线:它不培养牛的细胞,而是利用“精密发酵”生产乳蛋白。Remilk将负责合成牛乳蛋白的基因导入酵母,再把酵母置于发酵罐中,使其生产与传统牛奶中相同的乳蛋白,随后再与维生素、矿物质、非动物脂肪和糖等成分组合成乳制品。这样得到的产品在蛋白质功能、口感和质地上试图接近传统乳制品,同时不需要奶牛参与生产,也不含乳糖、胆固醇、抗生素和生长激素。对中国而言,Remilk的价值在于它展示了乳业减少土地、饲料和水资源占用的一种可能路径。

  此外,AGRINT的IoTree通过树体传感器捕捉蛀干害虫活动,CropX采集土壤水分、温度、盐分或电导率、降雨和蒸散等数据,帮助农户判断灌溉和种植管理。这些技术让农业变得更像一套可感知的系统。过去,农民可能通过叶片颜色、土壤触感和经验判断作物状态;现在,传感器试图把这些判断变成数字。Atlantium展示的是紫外线水处理技术。其系统通过中压灯、石英腔体和全内反射提高紫外剂量均匀性,并称在特定病毒替代物和腺病毒条件下达到4-log灭活。UBQ则把目光投向垃圾,它可以把经过分拣、剩余的混合生活垃圾转化为一种材料,用于部分替代化石基塑料。

  佩雷斯创新中心分为四大展区,分别是Humanity & Earth(人与地球)、Humanity & Society(人与社会)、Humanity & Machine(人与机器)、Humanity & Body(人与身体),共展示了44项技术。它们看起来彼此相距很远:一棵树里的传感器、一束紫外线、一片人造牛肉、一堆生活垃圾,但它们试图回答的是同一个问题:在资源变得稀缺之后,能不能用更精细的感知、更高效的处理和更长的产业链,把原本被浪费的部分重新纳入生产,从而让人类拥有更好的生活。

中国需要的不是“沙漠奇迹”

  参访一周,代表团在不同场合反复听到同一个词:连接。出口协会希望把以色列企业与中国企业连接起来;企业希望重新连接中国市场;沙漠科技社群试图把大学、城市和初创公司连接起来;以色列理工学院则在寻找科研与产业之间的连接点。

  以色列的经验最有启发性的地方,不是一个国家拥有多少“黑科技”,而是长期的资源压力迫使技术不断接受现实检验:一滴水是否真的到达了根部,一片薯叶是否真的安全,一座湖泊是否真的恢复,一项实验室成果是否真的能在城市和农田里持续运转。

  对于中国而言,这些问题并不陌生。中国拥有更大的农业规模、更复杂的水资源条件和更多元的产业场景,也拥有把技术放大、改造和重新创造的能力。中以合作如果能够从单项设备采购走向共同试验,从企业宣传走向第三方验证,从短期对接走向长期科研和工程协作,那么,沙漠中的经验就不再只是异国故事,而可能成为中国应对自身资源约束的一组参考答案。

  对人类来说,气候变化不会等待一项技术完成商业计划书。水会继续蒸发,湖泊可能继续泛蓝,农田仍要在更少的水里长出粮食。真正有生命力的技术,最终要离开展台,进入水管、土壤、工厂和市场。一片薯叶能否成为饲料,一座湖泊能否重新供水,一滴海水能否走进城市,答案都不在口号里。答案在时间里,在合作里,也在那些愿意把技术放回真实世界、接受反复检验的人手中。

文:黄达亮