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如何在健康星球过上健康生活

想象一下你的日常饮食——如果食品供应突然出现问题, 或者现有食物不够健康, 会怎么样？ 遗憾的是, 这正是全球许多人面临的现实困境。 当优质食物生产或供给不足时, 我们生活的方方面面都会受到影响:健康受损、 学习受阻 （没有人能饿着肚子学习！）、 农民难以维持家庭生计。

联合国制定的17项可持续发展目标 （SDG） 旨在帮助人类在健康星球过上健康生活。 这些获得所有成员国一致认同的目标针对多个问题:从消除贫困、 普及教育到保护陆地与海洋。 其中 第二项可持续发展目标为“消除饥饿” （SDG 2）, 致力于在全球范围内消除饥饿。 该目标不仅确保人人获得充足食物, 更要求食物提供维持健康所需的所有必需营养素。 食物不足或不健康时, 人类便无法茁壮成长, 享受健康生活。 SDG 2 还要求为种植和销售作物提供所需资源、 投资农村道路与基础设施、 确保粮食贸易公平, 以帮助小农户改善生计。

如果耕作方式不当, 土地会变得干旱贫瘠甚至逐渐沙漠化；如果合理养护及耕作得当, 土壤将变得肥沃而充满养分, 有助于农民持续增产。 这些问题与其他可持续发展目标紧密相连, 包括 SDG 3 （健康福祉）、 SDG 4 （优质教育）、 SDG 1 （消除贫困）和 SDG 15 （陆地生态）。 正因如此, 实现 SDG 2 至关重要, 可同时推动多项目标的达成。 幸运的是, 无论我们身在何处, 都能通过学习高效种植技术帮助应对这些挑战。

在严酷环境中培育作物

我们的日常饮食必须包含大量蔬菜等植物性食物, 因为它们可提供蛋白质、 健康脂肪、 纤维素、 维生素和矿物质等必需营养素, 这些都对人体健康至关重要。 科学家正努力确保人人都能获得如此美味且营养的食物, 由此开发出各种新型种植技术, 例如采用特殊耕种方法、 培育能适应恶劣环境的作物, 并运用科技在沙漠等困难地区种植新鲜农产品。

沙漠是植被极难生存的环境, 酷热缺水, 土壤贫瘠 [1]。 沙漠土壤干燥, 缺乏植物生长所需的营养素, 有时甚至因含盐量过高而致使大多数植物难以存活。 不过, 经过长期演化, 植物已具备足以应对沙漠生存挑战的巧妙特性 （表 1与 图 1）。 图 1 列举了沙漠植物与温带植物的一些典型差异。

微生物如何助力植物生长？

除上文提到的适应机制外, 土壤中的有益微生物群落也能帮助植物生存与茁壮成长。 这些微小生物栖息于植物周围的土壤中, 帮助植物获取水分和养分并维持健康。 科学家发现不同土壤中生活着特性各异的微生物。 在沙漠环境中, 有益微生物分布于根系周围土壤、 植物叶片甚至植株内部, 可为植物提供营养、 抵御病害并促进生长。

以植物根际促生菌（PGPR）为例, 这类分布于根际土壤的微生物通过多重方式发挥作用:将土壤中的营养物质转化为植物可吸收的形式, 分泌特殊物质促进植物根系发育并增强抗病能力, 还能彼此交流甚至与植物进行跨物种通信！

PGPR 在沙漠中具有特殊价值——它们组成了一支适应酷热缺水等恶劣条件的独特“植物护卫队”。 科学家正尝试利用这些沙漠微生物增强非沙漠作物的抗旱能力, 通过这些微型助手改善沙漠土壤的种植潜力, 从而在作物难以存活的地区促进粮食生产。

发现新的沙漠微生物

在沙特阿卜杜拉国王科技大学 （KAUST）, 我们的团队致力于探索微生物如何促进植物生长 [2]。 目前, 我们已在中东沙漠中发现超过 10, 000 种有益微生物, 这对于粮食种植困难的该地区无疑是重大喜讯。 利用这些本土微生物, 我们有望培育出能适应当地环境的强化作物。

其他科学家也不断开展突破性实验, 助力沙漠农业（表 2） [3]。 这些实验发现, 从盐碱土壤和原生沙漠植物中分离的微生物在植物生长和健康中扮演多重关键角色:增强植物的耐旱耐盐能力；合成必需营养素, 提升作物营养价值；以及保护植物免受病害侵袭。

让科学走进校内花园

实验室科研不仅能增进知识, 更能在花园等现实情境中发挥效用。 科学家的发现可直接帮助我们后院的植物生长得更加茁壮。 例如, 我们与阿卜杜拉国王科技大学附属学校 （TKS） 合作创建了“可食用校内花园” （图 2）, 让学生有机会探索奇妙的植物科学世界, 了解植物如何让地球更宜居。 在这座花园中, 学生们学习种植果蔬的技能, 理解健康土壤对植物和人类健康的重要性。 更重要的是, 在可食用花园的户外时光不仅富有教育意义, 也极大地促进了学生的身心健康！

学生实践项目包括:种植豇豆并测试不同环境因素对生长的影响, 利用沙特本土沙漠微生物提升户外蔬菜生长效果；研究生物炭和堆肥等环保材料对土壤健康的改善作用 （这些材料均来自 KAUST 科学家的本地化研究）。 通过亲手实践, 学生们掌握了科学实验方法与数据收集技能, 开始理解健康土壤对植物生长的重要性, 认识到食物的来之不易, 从而更加珍惜粮食。

与微生物携手共创可持续未来

当我们呵护土壤、 节约水资源时, 既能满足当前每个人的饮食需求, 又能为子孙后代留下充足的食物。 通过研究土壤中的微生物等多种手段, 科学家在促进作物健康生长方面发挥着关键作用。 微生物分布于根系周围、 叶片表面甚至植物内部, 因环境（如沙漠）不同而特性各异, 它们如同植物的“盟友”, 支持生长、 抵御病害并增强植物的环境适应性。 微生物研究让我们即使在严酷环境下也能提高粮食产量, 确保人类获得营养食物, 享受健康生活。

不用怀疑, 你也能为此贡献力量！具体方式包括:

• 珍惜粮食不浪费
• 了解可持续饮食理念
• 尝试在家种植香草和蔬菜
• 保持好奇心, 不断学习科学知识
• 思考如何为社区乃至社会带来积极改变

让我们一起努力, 确保人人都能获得健康美味的食物, 助力实现 “SDG 2: 消除饥饿！”

术语表

营养素 (Nutrients): ↑ 维持生命与生长所必需的营养物质。

微生物 (Microbes): ↑ 细菌、 病毒、 真菌和原生生物等微型生物体。

植物根际促生菌(PGPR) (Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR)): ↑ 生活在植物根系周围的有益细菌, 可为植物提供重要养分、 抵御病菌、 帮助植物在沙漠等严酷环境中生存。

生物炭 (Biochar): ↑ 通过生物质热解技术 （在受控条件下燃烧农业和森林有机废弃物） 制成的类木炭材料。

堆肥 (Compost): ↑ 将树叶和食物残渣等有机废弃物转化为高效肥料的环保技术, 有助于维持土壤健康并促进植物生长。

利益冲突声明

作者声明本研究不涉及任何潜在商业或财务关系。

致谢

谨向阿卜杜拉国王科技大学 （KAUST） 的 Ruben Costa 与 Nicki Talbot 致以诚挚谢意, 感谢他们在初期撰写与审校阶段提供的宝贵支持, 本系列的完成离不开他们的专业贡献。 同时向 KAUST 可持续发展办公室与联合国开发计划署沙特阿拉伯国家办公室表示谢意, 感谢他们始终致力于提升公众对联合国可持续发展目标 （SDG） 的认知, 共同推动世界走向更可持续的未来。

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