碳排放正在吸走食物中的营养

任何中学生都了解光合作用的基本原理：在阳光的照射下，植物将二氧化碳和水转化为糖和氧气，然后利用这些糖和氧气生长出茎、根、叶和其他美味食物。随着二氧化碳水平持续上升——未来几十年内，二氧化碳水平有望达到工业化前水平的两倍——这听起来像是植物生长的高峰期。但任何绿色植物的快速生长都会带来负面影响。二氧化碳充斥的芽菜含有更多的淀粉和糖，以及更少的矿物质和蛋白质。你可以试着避免吃垃圾食品，但我们的植物也变得越来越垃圾。植物生长也需要蛋白质，它们利用从土壤中吸收的元素（如氮、磷和钾）合成蛋白质。在吸收这些分子的过程中，绿色植物还会吸收锌和铁等营养矿物质。植物吸收的营养往往超过它们所需的量，多余的营养储存在细胞中。然后人类就可以吃掉它们了。

然而，农学家们发现，半个世纪以来，部分矿物质、蛋白质和维生素的含量一直在下降。例如，美国农业部的数据显示，1999 年的羽衣甘蓝含铁量比 20 世纪 50 年代的羽衣甘蓝少 23%。从历史上看，科学家将过度耕作土壤等做法归咎于工业化农业，这剥夺了土壤中的有益物质。

但现在，人们开始将责任推到_二氧化碳上。2002 年，数学家伊拉克利·洛拉泽 (Irakli Loladze) 提出理论，随着_二氧化碳浓度的上升，光合作用所需的蛋白质会减少，这意味着植物在吸收微量元素的同时，也会获得更少的微量元素，从而导致健康与不健康元素的比例出现偏差。他记录到，包括水稻和小麦在内的某些作物的营养成分平均下降了 8%。

2014 年，洛拉泽和另一组科学家都发表了研究成果，为他之前的假设提供了依据。这两项研究基于农学家十多年的数据，他们种植了 41 个品种的六种粮食作物——小麦、玉米、高粱、豌豆、大豆和水稻——并在每块田地的周围安装喷嘴，喷出的_二氧化碳足以让任何温室变暖。对收成的分析显示，玉米和高粱长势良好，但水稻——人类一半主食——损失了约 3% 的锌；这可能使数十万甚至数百万人面临缺锌风险，使他们更容易患上呼吸道疾病、腹泻和疟疾。

如果目前的趋势持续下去，全球大气中的_二氧化碳水平将在未来 50 年内达到这些实验的水平。届时，研究人员估计，数亿人（主要是孕妇和贫困儿童）可能最终缺乏铁、蛋白质和锌等必需品。此外，这些含糖量超标的植物还有可能导致糖尿病发病率上升，而糖尿病已经是世界头号杀手之一。

除非我们彻底戒掉碳习惯（不太可能！），否则我们需要集中精力寻找更有营养的谷物品种。这些作物仍会遭受过多_二氧化碳的后果，但它们可能会让我们的饮食保持健康，让我们有足够的时间清理这些垃圾。

本文最初发表于《大众科学》杂志2018 年夏季生命/死亡专栏。