基改提升光合作用效率 科學家盼增加農作物產量

基改提升光合作用效率 科學家盼增加農作物產量
實驗中的煙草葉,圓圈中的顏色標示出該範圍內NPQ活動水平。Photo Credit: Lauriebeth Leonelli and Matthew Brooks / UC Berkeley

我們想讓你知道的是

科學家透過基因改造技術,成功在實驗中提升煙草產量,希望未來可以把技術應用到其他農作物,以增加糧食供應。

光合作用讓植物能利用光能製造養份、儲存能量,對地球生態非常重要。植物在進行光合作用時會吸收二氧化碳,是地球碳循環的重要一環。而且植物能夠自行製造養份,也直接或間接地成為其他生物——包括人類——的食物。

植物的「太陽眼鏡」

然而,植物在猛烈的陽光下,會吸收到比它們所需還要多的光能,假如無法帶走這些能量,將帶來「過度激發」的傷害。因此在光照過強時植物有保護機制將過盛的光能帶走,其中一種稱為「非光化學猝滅」(non-photochemical quenching, NPQ),讓被激發的葉綠素把能量傳給其他物質,以熱能散發出去。

NPQ啟動的速度比關閉快,所以當強光出現時,植物的光合作用效率就會下降,環境轉暗後植物會取消保護機制,光合作用效率才慢慢上升。這個落差使強光消失後的一段時間,植物未能完全用盡環境光源去進行光合作用。

基改技術提升光合作用效率

對於野外植物而言,光合作用效率提升得較慢並非大問題,因為它們最重要還是生存及繁殖。不過對依賴農業生存的人類而言,輕微的改善也可以帶來顯著效果——提升農作物產量,增加糧食。

2004年,植物生理學家Stephen Long曾計算過,在中緯度地區的農田中,NPQ機制會減少植物把二氧化碳轉換成糖份高達30%。讀了Long的論文後,加州大學柏克萊分校的遺傳學家Krishna Niyogi就想到如何能夠快速關掉NPQ。

Niyogi的策略是為植物額外複製3組基因,這些基因跟關掉保護機制的蛋白質有關。他估計增加有關蛋白質,能夠加速關閉NPQ,令光合作用效率更快回到高效率狀態。

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Image Credit: Chris Burns / Science Magazine 影片截圖

實驗中,基改煙草產量增加

Long、Niyogi與他們的研究生從阿拉伯芥中提取有關基因,再插入一種煙草植物之中——選取這兩種植物,原因是前者已被大量研究,後者容易修改。經過實驗室及溫室的測試後,他們把這些經基因改造的煙草放到伊利諾州大學的試驗農田上種植,跟未經基改的煙草比較。

22天後他們量度發現,3種經基因改造的煙草,乾重(去水後重量)比原有品種高出14%至20%,它們的葉面面積及高度亦有增加,這些增長跟研究小組早前在溫室種植得出的數字相約。

Niyogi認為,在田野測試中看到這個增長實在驚人。研究基改作物、未有參與是次研究的Jonathan Jones教授亦表示,實驗中植物的產量增加令人印象深刻。

將技術應用到其他農作物

今次實驗顯示,透過基因改造技術增加產量的想法有可能實現。下一步就是把同樣手段應用到其他農作物上——特別是食用的農作物。Long預計其他研究人員會找到其他方法,可以更快速關掉NPQ,甚至更大幅提升產量。

研究團隊目前已獲得蓋茨基金會資助,利用類似技術把有關基因加入主要的食用農作物當中,包括稻米、大豆和木薯。Long表示,他們現時未完全肯定這方法適用於其他作物,但由於有關機制通用於所有農作物,他們有信心將會成功。

近年CRISPR等基因編輯技術發展得越來越成熟,研究人員在未來甚至不用從其他植物取得有關基因,可以直接修改農作物的基因來達成其目的。

不過,Jones提到光合作用並非植物生長的唯一限制,他表示︰「很多植物的生長環境中,最主要的限制因素是氮含量,而非光合作用。」目前亦有研究嘗試增加農作物的用氮效率,從而減少浪費化肥中的氮並改善環境,甚至有效提升產量。

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月薪25萬牙醫與3萬小資有相同煩惱?缺乏財務大局觀或許更焦慮!

月薪25萬牙醫與3萬小資有相同煩惱?缺乏財務大局觀或許更焦慮!
Photo Credit: VI College價值投資學院

我們想讓你知道的是

針對高收入族群的財務焦慮,建議先清楚所有支出項目,列出每項支出的底限;並檢視每一支出的流向、好好善用機會成本;最後重新調整資產配置,才能慢慢邁向想要的理想生活。

本文作者:VI College價值投資學院 台灣區總經理 黃士豪

先前一名網紅指出「25萬高收入族煩惱跟3萬小資相同」引發熱議,多數網友都無法認同,但我曾經遇過一位每月平均收入約25萬的牙醫,焦慮指數遠超過一般月薪3萬小資族。

職業為牙醫的陳醫師,雖然每月收入依診所患者數量有所起落,但近一年來平均月收入也有25萬,如果看診數量較多,當月收入可能差不多是小資新鮮人一年的薪水。

接到陳醫師的諮詢需求時,我檢視了一下陳醫師資產負債情況,各種狀況算相當不錯,並沒有特別需要修改的地方,除了投資組合總資產比多數人高出許多外,手頭也有足夠現金可以擁有良好生活品質。

然而我也發現陳醫師的焦慮恐慌指數位居「前段班」。在老婆還有一份時間彈性的工作,可共同貼補家用同時,陳醫師本人還是因為每月總「入不敷出」而始終對「缺錢」存在極大焦慮,對談時可以明顯感覺到他愁眉不展。

除了覺得賺的錢跟不上花錢速度外,陳醫師對投資始終無法看到明顯獲利,也對能不用擔心經濟壓力、實現財務自由和減少晚上及週末工作時間,這些遲遲無法達成的願望感到無力。

將陳醫師的資產負債、預算損益及投資組合全盤檢視一遍後,發現他入不敷出及焦慮主要原因有三個:「財務審視不全面」、「保險機會成本過高」及「理財結構過於保守」,而這三個問題同時也是相當多小資族財務管理及投資理財時容易犯的錯誤。

五月第二篇
Photo Credit: VI College價值投資學院
VI College價值投資學院 台灣區總經理 黃士豪建議陳醫師要看清財務全面大局拋除金錢焦慮。

賺再多也是超支,都是因為缺乏財務的大局觀。

陳醫師雖然有做帳的習慣,但缺少了與老婆妥善溝通,因此對整個家庭支出總是後知後覺,金錢分配也有些混亂。

建議陳醫師應該要清楚將每月預算損益明確分類,倘若不能知道家中各個支出類別、就容易缺乏全局觀,不會知道各個預算哪邊多、哪邊少。一直見樹不見林就會覺得每一筆支出都該花,最後造成怎麼賺都無法完全支付開銷。

例如:陳醫師接下來可能會面臨換車這類龐大支出的抉擇,如果缺乏支出優先順序,容易讓每個花錢決策看起來都很合理,最後將陷入錢永遠不夠花的窘境。

我建議陳醫師將保險、生活費、交通、教育等支出分類,明確定義出每月比例,將這些支出以平均月收入設定底限,在有限「開銷」下就能避免各項開銷造成不必要浪費。

省下不必要的花費就有機會產生複利效應,這是高收入族群容易忽略的思維,所以會更容易在各個支出項目當中超支,即便收入高,最後也跟很多人一樣入不敷出。

給陳醫師的建議一:想清楚機會成本,每一塊錢都很重要!

不管收入有多少,有個理財共通觀念必須記住:每一塊錢都很重要!

陳醫師的財務現況,比起入不敷出這問題,我覺得更需要立即為他進行深入「保險健檢」!全家人一個月單醫療及意外險就高達4萬元保險支出,明顯高出該負擔成本,更不符合機會成本。

相當多人購買保險這類看似有「保障」的產品時,特別容易忽略機會成本問題,覺得應該多保一點,當有需求時就能多拿回一點。但是當我們只專注於保險,忘記或忽略其他開銷,就會造成過度投入。

無論收入有多少,保險支出絕不能超過每月收入十分之一。以陳醫師這個案例來看,假設把每月41,000元保險費降到合理比例24,000元,即使只將這省下的17,000元為小孩簡單投資ETF,以報酬率9%計算,30年就有2,400多萬元。

多出的17,000元保險費,能提供的保障是否超過將錢放入投資的報酬率?這就是他已經失去的機會成本。

給陳醫師的投資建議二:想實現財富自由夢想,先拋掉對金錢的焦慮

為何擁有高收入的陳醫師,也有相當多資產分配於投資中,感覺做了很多投資、卻無法看到獲利成果?理由很簡單:因為投資配置沒有辦法支撐夢想。

分析他的投資組合,保障型資產高達600萬佔23%,防守型資產包含房子共2,000萬佔75%,進攻型資產只投入60萬、佔2%,明顯無法帶來足以支付開銷的高獲利。

我的建議是如果本身個性無法承受太多風險,可以將進攻型資產提高到至少47%,防守調整至47%;至於現金、活存這些保障型資產,就算每個月支出高達30萬,預留半年180萬保障金也就足夠,可以降低至7%。

在房地產無法變現情況下,他現在也只需要將當初為小孩存的美金保單活用於投資中立即就增加200萬進攻型資產,在已經懂得如何選股的情況下,自然就離夢想更進一步!

針對高收入族群的財務焦慮,建議先清楚所有支出項目,列出每項支出的底限;檢視每一支出的流向、好好善用機會成本;最後重新調整資產配置,才能慢慢邁向想要的理想生活。

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Photo Credit: VI College價值投資學院


本文章內容由「VI College價值投資學院」提供,經關鍵評論網媒體集團廣編企劃編審。


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