เมื่อการปลูกพืชไม่จำเป็นต้องใช้แสงอีกต่อไป
เราทราบดีว่าการผลิตอาหารในทุกวันนี้ล้วนต้องพึ่งพาแสง การผลิตอาหารของมนุษย์ล้วนขึ้นกับกระบวนการนี้ ทำให้เราต่างหวาดกลัวนิวเคลียร์ อุกกาบาต และไม่สามารถไปดำรงชีวิตบนอวกาศ แต่ทุกอย่างกำลังจะเปลี่ยนไป เมื่อเราสามารถเพาะปลูกพืชโดยไม่ต้องใช้แสงได้สำเร็จ
การสังเคราะห์แสง ถือเป็นเอกลักษณ์สำคัญของสิ่งมีชีวิตจำพวกพืช กระบวนการสำคัญในการดำรงชีวิตของพืชและสิ่งมีชีวิตทั่วโลก เพราะเราต่างใช้การเพาะปลูกและเกษตรกรรมคอยหล่อเลี้ยงผู้คนมากมายในสังคม จะเรียกว่าเป็นโครงสร้างพื้นฐานหลักทำให้เรามีวันนี้ได้คงไม่ผิด
แน่นอนว่าเงื่อนไขสำคัญในการสังเคราะห์แสงคือแสงอาทิตย์ หนึ่งในพลังงานธรรมชาติที่เข้าถึงง่ายสุดชนิดหนึ่งจนผู้คนพากันชินชา แต่หลายคนพากันตั้งคำถามว่าหากเกิดเหตุร้ายทำให้แสงส่องไม่ถึงพื้นโลก เช่นกรณีอุกกาบาตรถล่มหรือสงครามนิวเคลียร์ขึ้นมา มนุษยชาติจะมีโอกาสอยู่รอดในโลกที่พืชไม่อาจสังเคราะห์แสงอย่างนั้นหรือ?
แต่หน้าประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติอาจเปลี่ยนไปอีกครั้ง เมื่อเราสามารถเพาะปลูกพืชได้โดยไม่ต้องใช้แสง
หนทางในการเพาะปลูกโดยไม่ต้องใช้แสง
ความสำเร็จนี้เป็นผลงานจาก University of California, Riverside และ University of Delaware เมื่อพวกเขาสามารถทำให้พืชเข้าเจริญเติบโตแม้ไม่ต้องใช้แสง ถือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์โลก ที่เราสามารถผลิตอาหารขึ้นมาโดยไม่ต้องพึ่งพาการสังเคราะห์แสง
กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นได้โดยการเปลี่ยน คาร์บอนไดออกไซด์ ไฟฟ้า และน้ำ ให้เป็น อะซิเดท ส่วนประกอบสำคัญของน้ำส้มสายชู แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการนี้เพราะช่วยให้พืชเติบโตแม้ภายในที่มืดสนิท ถือเป็นความสำเร็จในการผลิตอาหารครั้งสำคัญของมนุษย์
อีกทั้งแม้ไม่จำเป็นต้องใช้งานแสงเพื่อการเจริญเติบโตของพืช แต่เมื่ออาศัยแสงสว่างเพื่อเร่งการเจริญเติบโตด้วยอีกทางจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเพาะปลูก ลดการพึ่งพาทรัพยากรธรรมชาติลงมาก เพิ่มขีดความสามารถในการผลิตอาหารให้แก่โลกอย่างก้าวกระโดด
พืชที่ประสบความสำเร็จในการนำวิธีนี้มาใช้ในการเพาะปลูกในปัจจุบันคือ สาหร่ายสีเขียว ยีสต์ และเห็ดชนิดต่างๆ โดยสาหร่ายที่ผลิตโดยเทคโนโลยีนี้ประหยัดพลังงานกว่าปกติถึง 4 เท่า ยีสต์เองก็มีประสิทธิภาพในการสกัดน้ำตาลมากกว่ายีสต์ทั่วไปถึง 18 เท่า และกำลังอยู่ในขั้นพัฒนาให้กรรมวิธีนี้ใช้กับพืชชนิดอื่นๆ เช่น ข้าว, ถั่วลันเตา, มะเขือเทศ, ยาสูบ ฯลฯ
แน่นอนว่าขั้นตอนการผลิตอซิเดทยังอาศัยโซลาร์เซลล์ในการสร้าง แต่อันที่จริงการสร้างสารชนิดนี้ทำได้จากพลังงานไฟฟ้ารูปแบบอื่นเช่นกัน จึงถือนับว่าเราประสบความสำเร็จในการผลิตอาหารโดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาธรรมชาติอย่างสมบูรณ์ ถือเป็นพัฒนาการก้าวสำคัญของมนุษยชาติเลยทีเดียว
ประโยชน์ในการเพาะปลูกโดยไม่ต้องใช้แสง กับการพลิกโฉมโลกทั้งใบ
บางท่านอาจรู้สึกว่านี่เป็นเรื่องทางวิทยาศาสตร์ล้ำยุคฟังดูน่าทึ่งแต่ไม่ได้ให้ความสนใจนัก แต่แท้จริงนี่ถือเป็นพัฒนาการครั้งสำคัญ เทคโนโลยีการผลิตชนิดนี้จะช่วยให้เราทลายข้อจำกัดที่เคยมี ช่วยขยายขอบเขตความเป็นไปได้ใหม่ให้แก่โลกนี้อีกมากมาย
อันดับแรกคือ ปัญหาการขาดแคลนอาหาร เราทราบกันดีว่าปัจจุบันผลผลิตทางการเกษตรตกต่ำทำให้ผลผลิตไม่เพียงพอ ทำให้ประเทศที่ขาดแคลนพื้นที่เพาะปลูกประสบปัญหาความมั่นคงทางอาหาร แต่ปัญหาดังกล่าวจะหมดไปเมื่อเทคโนโลยีนี้ถูกผลักดันให้แพร่หลาย เข้ามาชดเชยข้อจำกัดและอาจช่วยลดปัญหาความอดอยากที่เกิดขึ้นในหลายพื้นที่
อันดับต่อมาคือ ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม เป็นที่ทราบดีว่าภาคการเกษตรส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมค่อนข้างมาก เมื่อเราไม่ต้องทำการเกษตรแบบเดิม ปริมาณทรัพยากรที่ใช้งานหรือมลพิษที่เกิดขึ้นย่อมลดลง ถือเป็นอีกหนทางในการช่วยผ่อนผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมและแก้ปัญหาโลกร้อนไปพร้อมกัน
ต่อจากนั้นเมื่อความจำเป็นในการใช้พื้นที่การเกษตรลดลง จำนวนพื้นที่ในการสร้างบ้านเรือนและสาธารณูปโภคต่างๆ ย่อมสูงขึ้น สามารถนำพื้นที่และทรัพยากรส่วนนี้ไปใช้งานด้านอื่น ทั้งการปรับปรุงพื้นที่อนุรักษ์ นำไปสร้างเป็นที่อยู่อาศัย จนถึงนำมาช่วยพัฒนาชุมชน ช่วยให้เมืองและประเทศมีพื้นที่ใช้งานยืดหยุ่นมากยิ่งขึ้น
อีกทั้งการผลิตอาหารโดยไม่จำเป็นต้องใช้แสงยังถือเป็นโจทย์สำคัญในหลายภาคส่วน โดยเฉพาะในกรณีเกิดมหันตภัยร้ายแรงดังที่เคยเห็นกันในภาพยนตร์ หลายครั้งแม้มีการสร้างสถานที่อพยพหลบภัยไปตามที่ต่างๆ ปัญหาสำคัญก็ยังเป็นการผลิตอาหารที่ดูแล้วยากจะเพียงพอในการดำรงชีวิตเป็นเวลานาน แต่เทคโนโลยีนี้จะทำให้ปัญหาดังกล่าวหมดไป
ตั้งแต่การเปลี่ยนเรือสักลำให้กลายเป็นสวนผลไม้เคลื่อนที่, การสร้างแปลงปลูกผักขึ้นมาในบังเกอร์หลบภัยนิวเคลียร์, การสร้างไร่ขึ้นมาเมื่อชั้นบรรยากาศปกคลุมไปด้วยฝุ่นละออง หรือแม้แต่การเปลี่ยนส่วนหนึ่งของยานอวกาศให้เป็นนาข้าว ก็อาจเป็นไปได้เช่นกัน
ไม่แน่ว่าในอนาคตอาจมีการนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้งานภายในบังเกอร์หลบภัย, ยานอวกาศของ NASA หรือแม้แต่การเดินทางไปสร้างอานานิคมบนดาวอังคารของ SpaceX ทั้งหมดอาจไม่ใช่ความฝัน เมื่อเราสามารถสร้างอาหารและเพาะปลูกพืชโดยปราศจากข้อจำกัด
แน่นอนงานวิจัยชิ้นนี้ยังอยู่ในขั้นทดลอง จำนวนพืชที่สามารถผลิตได้จริงมีจำกัด ยังต้องได้รับการปรับปรุงพัฒนาอีกหลายส่วนจึงจะนำไปใช้งานในวงกว้าง แต่อย่างน้อยนี่ก็เป็นก้าวแรกอันสำคัญ ที่นอกจากจะช่วยลดปัญหาการขาดแคลนปัญหา ยังช่วยให้มนุษยชาติเข้าใกล้อวกาศไปอีกขั้น
คงต้องจับตาดูกันต่อไปว่าเทคโนโลยีนี้จะผลักดันอนาคตของเราไปสู่ทิศทางไหน
ที่มา
https://interestingengineering.com/breakthrough-in-biology-grow-food-without-sunlight