17歲高中生在床底進行海藻實驗!結果震撼了美國國家安全部門!
好棒!原文:
可再生能源,一直是人們探索的熱門話題。
在化石能源日益枯竭的今天
尋找更多更好的可再生能源,讓無數的科學家絞盡腦汁
地球上70%的面積都是水
海洋,自然成了科學家們眼中的香餑餑
可是,面積大又怎麼樣呢?
海洋就像個看得見摸不著的寶庫
利用海洋能源的成本高得出奇,根本沒有人願意去真正開發
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但是,這個高中女生的出現,卻給了人們希望
2013年的英特爾科學獎第一名,給了一個年僅17歲的高中女生
這個消息一下子就吸引了媒體的目光
什麼「將海藻變成石油」的說法滿天飛
這當然是標題黨,石油就是石油
是從地下深處開采的棕黑色可燃粘稠液體
海藻是不可能變成石油的
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但是這位美少女確實讓很多人震驚了
儘管她沒有真的「將海藻變成石油」
但是薩拉卻證明了從海藻中提取生物燃料的商業可行性
或許,真的會開創一個「海藻油」的新紀元
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薩拉與她的床底實驗室薩拉·沃爾茲(Sara Volz),一個17歲的高中生
她將自己的臥室變成了實驗室
她的床底,震撼了整個世界…薩拉出生於1996年,從小就是個好奇寶寶
她喜歡在草坪上玩耍
對自然界的一切變化都充滿期待
在家裡的時候,莎拉最喜歡的地方就是廚房
裝在瓶瓶罐罐裡的各種東西,都深深吸引了她的目光
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幼年的薩拉薩拉經常趴在桌子邊上,觀察著瓶子里東西的變化
開明的父母並沒有阻止她的古怪行為,只當她是好奇
或許等薩拉長大點
就不會再盯著這些瓶子裡的東西看了
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可長大了的薩拉
並沒有像父母所想的那樣對這些東西失去興趣
進入了學校的她接觸到了生物和化學的知識
更是無法自拔地沉浸在了化學的世界裡
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她將元素週期表穿在了腳上
將DNA分子雙螺旋結構模型戴在了耳朵上
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13歲那年,化學老師的一句話點燃了薩拉的小宇宙
化學老師在講到可再生能源的時候說了這樣一句話:
「藻類植物作為一種可迅速再生的資源,現今轉化為生物燃料在技術上已成為可能,但相當昂貴的生產成本讓這種技術難以落地。」
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薩拉很好奇,生長在海水中的藻類
怎麼就能代替傳統的燃料的呢?
海洋那麼大,海藻那麼多
又是什麼原因讓海藻的利用成本那麼高呢?
如果能找到低成本的應用方法
那看似無用的海藻豈不是成了石油的絕佳替代品了嗎
薩拉想得出了神,當天放學回到家裡
她興奮地將自己的想法告訴了爸爸媽媽
她的父母有些驚訝,但並沒有阻止薩拉
而是給了她極大的支持
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薩拉與爸爸媽媽薩拉沒有貿然開始做實驗
她先是跑到了美國幾個頂尖的實驗室裡
向幾十位相關的教授求教
可那些專家教授們看著薩拉,卻只是滿眼不相信的神情
根本沒有人覺得,這個才13歲的小女孩是真的對這個研究感興趣
都覺得大概只是三分鐘熱度吧,何必為了她浪費時間
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沒有一個人願意幫助她,薩拉碰了一鼻子的灰
失落的薩拉離開了那些高端的實驗室,回到了自己的家裡
既然沒人幫忙,那就自己研究吧
她將自己的房間收拾乾淨,改造成了一間實驗室
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薩拉的臥室兼實驗室下面一排排的櫃子上整齊地擺著40多個三角燒瓶
裡面長滿了綠色的海藻
桌子上則放著薩拉的顯微鏡和各種研究儀器
薩拉就睡在海藻上面的一鋪床上,每天伴著海藻入眠
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她時時刻刻都關注著自己的寶貝海藻
定期檢查水分蒸發量,確保培養的藻類植物處於嚴格的光暗週期之中
為了能更好地觀察海藻
她甚至將自己的作息時間都調得和藻類植物一模一樣
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簡陋的實驗條件,純人工的培育
薩拉面臨的只有一次接著一次的失敗
在查閱了數不清的資料之後,薩拉有了「驚人的發現」:
在相同的營養和培育環境下,不同的藻類的含油量有著天壤之別。
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顯微鏡下的海藻細胞實際上,在相關領域的科學家看來
薩拉的這個「發現」根本就是眾所周知的事情,沒什麼可驚訝的
可對於薩拉來說,這個發現可不得了
「如果能精選出含油量最高的藻類,再加以培育,
當含油量高到一定程度的時候,
生產成本昂貴的問題不久迎刃而解了嗎」
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藻類生物燃料的生產成本主要來自於提取
某些藻類中確實含有不低的油脂
可含量低得難以利用,整個成本比化石燃料要高太多
薩拉的這個思路,科學家們也早就想到了
只是一直都沒有找到解決的方法
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人工選育是一條漫長的道路
必須投入大量的時間與精力,而且還看不到盡頭
薩拉可不管這些,認定了的事情,她就一定要做到
在她的床底實驗室裡
她開始了繁瑣而漫長的人工選育最有產油藻類的實驗
她向藻類的培養液中加入各種物質
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5年的時間,近2000個日日夜夜
最美好的花季時光,她都獻給了自己的實驗室
她幾乎捨棄了所有的玩耍時間
除了吃飯睡覺上課,閒暇的時間她都待在實驗室裡
可她得到的,卻是一次次孤獨而沒有盡頭的嘗試
一次又一次的失敗沒有阻止薩拉
她在堅持夢想的道路上越走越遠
在薩拉的心目中,每一次的失敗都讓她更加興奮
似乎她離成功越來越近
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終於,在7000多次失敗的實驗之後
薩拉發現了一種叫做稀禾定(Sethoxydim)的物質
稀禾定是一種肟類除草劑,有絲分裂的抑製劑
幾乎對所有禾本科雜草都有高活性
這種除草劑能夠殺死低水平乙酰輔酶A羧化酶的藻類植物
而乙酰輔酶A羧化酶在脂類的合成中發揮著舉足輕重的作用
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稀禾定分子式當薩拉向培養瓶中加入稀禾定的時候
那些乙酰輔酶A羧化酶水平低
產油量低的藻類都被殺死了,剩下的是含油量較高的藻類更令人驚奇的是
稀禾定還能夠讓這些含油量較高的藻類植物生長更加茂盛。
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薩拉將初步篩選出來的藻類植物進行進一步的篩選
又進行了大規模的培養
在最後核算成本的時候,薩拉發現
通過她的方法生產製造一桶海藻制生物柴油
成本還不到2美元
在這個能源危機時刻警醒著人們的時代中
薩拉的研究無疑給可再生能源帶來了一絲新的曙光
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縱然要將薩拉的海藻油工業化還需要時間
可她的研究,卻告訴了人們,在未來
利用這些高含油量的藻類植物製造生物燃料是可行的
薩拉突破性的研究讓她獲得了多項發明創造領域的獎項
素有小諾貝爾獎之稱的英特爾科學獎
也將第一名給了這個堅持不懈的高中女生
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她拿到了10萬美元的獎勵
麻省理工學院也向她拋出了橄欖枝
還承諾將會給她最好的實驗設備以供研究
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她的研究甚至還驚動了美國軍方與國家安全部門
這個前途光明的研究或許會影響國家的能源安全戰略
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薩拉還在白宮接受了歐巴馬的表彰
「就這個小姑娘,竟然在她的閨房的床下,完成瞭如此有意義的創舉,簡直讓人不可思議」
而她,是這樣回應的
「我希望美國的下一代孩子們,不用在他們的臥室床底下做實驗研究了」
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via SMETalk 公眾號
[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]
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