【科学家是如何用致命病毒和海藻饮食来应对甲烷排放的】牛的内脏是一个完全陌生的世界。在牛的消化道内，数十种生物在争夺位置，消化和发酵进入的草和饲料。其中一些微生物将糖转化为其他分子，另一些则吸收二氧化碳和氢气，从而产生甲烷。
奶牛和其他反刍动物会“喷”出甲烷——这在一个正在变暖的星球上是一个特别麻烦的问题。甲烷是一种强有力的温室气体，比二氧化碳具有更大的升温潜力。绝大多数甲烷排放来自人类活动，如燃烧化石燃料和消费废物，但反刍动物也是排放的一个重要贡献者，约占15%。
幸运的是，肠道内产生甲烷的微生物本身就是“食物”，会被更小的敌人——病毒——猎杀。
病毒降落在微生物上，就像美国宇航局火星探测车降落在火星上一样，穿透生物体的外部并注入自己的基因密码。作为这一过程的一部分，它们会破坏微生物。科学家们相信，他们可以与这些病毒联合起来，控制牲畜内脏中产生甲烷的微生物或产甲烷菌，或者合成减少甲烷排放的新化合物 —— 这不是他们唯一的潜在盟友。
研究人员也在调查藻类中和肠道甲烷的潜力。在饲料中添加少量的红藻可以减少大约80%的甲烷排放量。开发类似的缓解策略可以在不损害动物整体健康的情况下减少农业甲烷排放。
在世界领导人、活动家和学者齐聚苏格兰格拉斯哥参加联合国首次气候变化会议COP26之际，CNET科学正在研究一些正在开发的技术进步，以帮助应对气候危机。虽然技术可以帮助我们适应或减轻气候变化的影响，但光靠技术并不能解决问题。要想在本世纪末将全球变暖限制在1.5摄氏度——2015年巴黎协定的主要目标——世界需要大幅减少碳排放。
然而，研究和开发新技术将使更多的工具添加到气候变化工具包中。自然存在于牛肠道内的杀死微生物的病毒可能就是这样一种工具。藻类，或成为另一种。那么我们如何使用它们呢？
这不是噬菌体，这是一种生活方式
所有的生命形式可以分为三大类。真核生物，包括从蘑菇到青蛙到奶牛和人类的一切，只包含地球上所有生物的一小部分。它与其他两个类别相形见绌：细菌和古生菌。
这两个类别由肉眼看不见的所有单细胞微生物组成，它们几乎在地球的每一个角落都存在过。细菌和古生菌在显微镜下看起来很相似，但它们的细胞壁构造方式不同。
古生菌存在于地球上一些最极端的环境中——一些物种在热液喷口附近的沸水中茁壮成长，而另一些物种则能承受极端水平的电离辐射。昆士兰农业和渔业部的Rosalind Gilbert表示，牛的肠道不像这些环境中的一些那样野生，但这是一个充满各种微生物的不同寻常的环境。
古生菌是甲烷的主要生产工厂。它们吸收其他细菌（和真菌）产生的二氧化碳和氢气，并吐出甲烷。这个过程可以看到饲料中2%到12%的能量损失——这些能量可以转化为蛋白质，帮助奶牛长胖，或者转化为奶制品。摧毁甲烷工厂或阻止它们运转意味着奶牛从饲料中获得更多能量，从而减少温室气体排放。
这就是所指的病毒的来源。Gilbert表示：“无论哪里有细菌种群，都会有与之相关的病毒种群。古生菌也是如此。病毒也喜欢猎杀它们。”
攻击细菌和古生菌的病毒被称为“噬菌体”。识别牛肠道中自然攻击产甲烷菌的噬菌体将提供减少甲烷排放的独特方法。
Gilbert最近领导了一项在牛的肠道中寻找噬菌体的研究，但她说这是一项困难的项目，因为病毒赖以生存的微生物很难在实验室中生长。不幸的是，她的团队无法找到任何噬菌体，但是，她说，将来可能会发现会感染并使古生菌破裂的病毒。
检测这些噬菌体的DNA可能会产生更好的结果。
海草
一些已经被运送到奶牛饲料中的东西来自大海。
在2020年中期，科学家们发现，在奶牛饲料中添加少量的红色海藻，可以减少高达98%的甲烷排放量，而不会对健康产生任何负面影响。
2021年3月发表在PLOS One杂志上的另一项研究表明，肉牛的甲烷产量减少了80%以上。试验进行了三周，微生物群落似乎没有对海藻产生任何抵抗力。
这与使用天然病毒或病毒酶相比，也有一些显著的优势。你不需要一个实验室就能做到这一点，而且这在全世界的热带气候中都很常见，限制了碳密集型供应链的流动。澳大利亚首席科学机构CSIRO于2020年成立的FutureFeed等公司已经在尝试建立海藻供应链。
海藻中含有一种芳香的化学物质，称为溴仿，它能阻断古生菌产甲烷的途径，在培养过程中，已被证明能减少产甲烷菌的数量。这也有助于释放肠道中的二氧化碳和氢，为其他微生物提供能量，甚至有助于牛的生长。Gilbert说：“这在能量上是有益的，因为他们不是流失碳，而是在自己使用碳。”
重要的是，当在肉牛身上进行试验时，海藻添加剂并没有改变肉的质量或牛排的感官特性——这对农民和消费者都是一个好消息。
然而，需要回答的一个关键问题是，牛肠道中释放的溴仿是否能够返回到大气中。溴仿会成为一种消耗臭氧层的物质，因此在农民最终改用海藻之前，计算其对大气的潜在影响将非常重要。
另一种被称为3-硝基氧基丙醇（3-NOP）的化合物在反刍动物身上产生类似的效果，但其排放量的减少较为温和，可能会影响产奶量和脂肪含量。对这两方面的研究正在进行中。
但光靠这些进步还不足以防止气候变化的最坏影响。我们可能仍然需要减少肉类摄入，提高牲畜饲料的效率，改善土地利用方式，甚至可能增加合成肉类的数量，比如添加类似Impossible Foods的产品。
如果我们不能控制产甲烷菌，不大幅减少我们的碳排放，我们的世界可能会变得更加陌生——更热、更干燥、更极端。
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奶牛和其他反刍动物会“喷”出甲烷——这在一个正在变暖的星球上是一个特别麻烦的问题。甲烷是一种强有力的温室气体，比二氧化碳具有更大的升温潜力。绝大多数甲烷排放来自人类活动，如燃烧化石燃料和消费废物，但反刍动物也是排放的一个重要贡献者，约占15%。
幸运的是，肠道内产生甲烷的微生物本身就是“食物”，会被更小的敌人——病毒——猎杀。
病毒降落在微生物上，就像美国宇航局火星探测车降落在火星上一样，穿透生物体的外部并注入自己的基因密码。作为这一过程的一部分，它们会破坏微生物。科学家们相信，他们可以与这些病毒联合起来，控制牲畜内脏中产生甲烷的微生物或产甲烷菌，或者合成减少甲烷排放的新化合物 —— 这不是他们唯一的潜在盟友。
研究人员也在调查藻类中和肠道甲烷的潜力。在饲料中添加少量的红藻可以减少大约80%的甲烷排放量。开发类似的缓解策略可以在不损害动物整体健康的情况下减少农业甲烷排放。
在世界领导人、活动家和学者齐聚苏格兰格拉斯哥参加联合国首次气候变化会议COP26之际，CNET科学正在研究一些正在开发的技术进步，以帮助应对气候危机。虽然技术可以帮助我们适应或减轻气候变化的影响，但光靠技术并不能解决问题。要想在本世纪末将全球变暖限制在1.5摄氏度——2015年巴黎协定的主要目标——世界需要大幅减少碳排放。
然而，研究和开发新技术将使更多的工具添加到气候变化工具包中。自然存在于牛肠道内的杀死微生物的病毒可能就是这样一种工具。藻类，或成为另一种。那么我们如何使用它们呢？
这不是噬菌体，这是一种生活方式
所有的生命形式可以分为三大类。真核生物，包括从蘑菇到青蛙到奶牛和人类的一切，只包含地球上所有生物的一小部分。它与其他两个类别相形见绌：细菌和古生菌。
这两个类别由肉眼看不见的所有单细胞微生物组成，它们几乎在地球的每一个角落都存在过。细菌和古生菌在显微镜下看起来很相似，但它们的细胞壁构造方式不同。
古生菌存在于地球上一些最极端的环境中——一些物种在热液喷口附近的沸水中茁壮成长，而另一些物种则能承受极端水平的电离辐射。昆士兰农业和渔业部的Rosalind Gilbert表示，牛的肠道不像这些环境中的一些那样野生，但这是一个充满各种微生物的不同寻常的环境。
古生菌是甲烷的主要生产工厂。它们吸收其他细菌（和真菌）产生的二氧化碳和氢气，并吐出甲烷。这个过程可以看到饲料中2%到12%的能量损失——这些能量可以转化为蛋白质，帮助奶牛长胖，或者转化为奶制品。摧毁甲烷工厂或阻止它们运转意味着奶牛从饲料中获得更多能量，从而减少温室气体排放。
这就是所指的病毒的来源。Gilbert表示：“无论哪里有细菌种群，都会有与之相关的病毒种群。古生菌也是如此。病毒也喜欢猎杀它们。”
攻击细菌和古生菌的病毒被称为“噬菌体”。识别牛肠道中自然攻击产甲烷菌的噬菌体将提供减少甲烷排放的独特方法。
Gilbert最近领导了一项在牛的肠道中寻找噬菌体的研究，但她说这是一项困难的项目，因为病毒赖以生存的微生物很难在实验室中生长。不幸的是，她的团队无法找到任何噬菌体，但是，她说，将来可能会发现会感染并使古生菌破裂的病毒。
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在2020年中期，科学家们发现，在奶牛饲料中添加少量的红色海藻，可以减少高达98%的甲烷排放量，而不会对健康产生任何负面影响。
2021年3月发表在PLOS One杂志上的另一项研究表明，肉牛的甲烷产量减少了80%以上。试验进行了三周，微生物群落似乎没有对海藻产生任何抵抗力。
这与使用天然病毒或病毒酶相比，也有一些显著的优势。你不需要一个实验室就能做到这一点，而且这在全世界的热带气候中都很常见，限制了碳密集型供应链的流动。澳大利亚首席科学机构CSIRO于2020年成立的FutureFeed等公司已经在尝试建立海藻供应链。
海藻中含有一种芳香的化学物质，称为溴仿，它能阻断古生菌产甲烷的途径，在培养过程中，已被证明能减少产甲烷菌的数量。这也有助于释放肠道中的二氧化碳和氢，为其他微生物提供能量，甚至有助于牛的生长。Gilbert说：“这在能量上是有益的，因为他们不是流失碳，而是在自己使用碳。”
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