原文来源: Scientific American
作者: Elena Suglia
翻译: Forest 幺林
体重在增加的同时有可能营养不良吗？结果答案是肯定的。根据越来越多的研究，二氧化碳水平的上升使我们的食物营养含量越来越少，抢走了人类发展所必需的重要作物的维生素。
研究表明，像小麦、玉米、大豆和大田豌豆这样的农作物，如果生长在2050年前预期的二氧化碳水平之下，其蛋白质、锌和铁的含量就会减少。许多农作物已经遭受这些营养素的损失；一项研究将现代植物与历史植物标本进行了比较，发现所有矿物质（包括锌，铁和钙）的含量均随着时间的推移紧紧跟随二氧化碳水平而变化。
今年早些时候发表在《科学进展》杂志上的关于该话题的最新论文发现，在一项实验中，18个水稻品系暴露于增加的二氧化碳水平后，必需营养素的浓度降低。这项研究首次表明，B族维生素含量下降幅度高达30%，比如可以帮助你的身体分解食物产生能量的核黄素，以及对胎儿发育很重要的叶酸。
更多的二氧化碳会伤害植物，这似乎是违反直觉的，因为它是植物生长的主要成分之一，但事实证明，就和过多的碳水化合物对人类不健康一样，过多的二氧化碳对植物也是如此。额外的二氧化碳就像是植物体内的空卡路里或“垃圾食品”，它们大吃大喝，长得越来越快，结果就长得越来越大，但营养物质却越来越少。正如美国肥胖症流行，部分原因是人们获取大量高卡路里但缺乏营养的食物的机会增加，量大并不总是意味着更好。
农业科学家知道我们的食物营养越来越少已经有一段时间了，但是他们认为这只是由于现代农业方法的副产品：过度使用土壤导致矿物质耗尽，或者繁育者偏爱高产品种，以牺牲营养为代价。同时，在过去几十年中工作的植物研究人员发现一些令人惊讶的事情：二氧化碳水平的提高对降低植物中的矿物质含量也起到了作用。
植物和农业科学家都各自有些难题，但是直到最近，才有人把两方面问题放在一起来完全解释养分消损耗现象。
1998年，一位名叫Irakli Loladze的科学家了解到浮游动物在食用藻类时会因营养缺乏而挨饿，而这些藻类在接受额外光照，生长得更快。他认为由于过量的二氧化碳，植物可能会发生同样的事情，他的直觉证明是正确的。这种现象被称为“巨大的营养崩溃”。
这项研究的含义是困扰任何人，尤其是世界上贫穷或欠发达地区的人，在那里，通过补充富含蛋白质和维生素的食物来弥补营养的缺乏更加困难。
根据全球饥饿指数，全世界有20亿人已经遭受了“隐性饥饿”，其中人们由于营养不良而挨饿，即使他们消耗了足够的卡路里。缺铁是世界上最严重的营养紊乱，每三个人中就有一个人受到锌摄入不足的影响，数百万人缺乏钙、镁或硒。这些基本营养素含量低的饮食可导致儿童认知发育受损、儿童期和产妇死亡增加、婴儿生长减缓和免疫功能受损。
在大多数人依赖少数主食作物、不吃富含矿物质的各种食物的国家，营养崩溃可能对营养构成严重威胁。例如，大米和小麦占人们所摄入卡路里的五分之二。在孟加拉国，仅大米就提供了70%的卡路里摄入量。孟加拉国是世界第八人口大国，营养不良已经成为一个问题。
一项研究绘制了最易受贫血影响的国家的地理分布，并发现最易受影响的国家往往是最贫穷的国家，那里显然最不能通过吃更多的富含铁的水果、蔬菜和肉类这样“花钱”的方式来摆脱困境。
营养崩溃对人类健康造成的直接威胁是显而易见的，但是对其他影响的研究较少或未知。例如，不仅是人类的食物营养越来越少。一项研究显示，由于二氧化碳含量的增加，蜜蜂在夏末作为重要食物来源而食用的花粉现在所含的蛋白质比以前少了。另一项研究发现，植物暴露在更多的二氧化碳中会产生较少的花蜜，这会影响蝴蝶和蜂鸟等授粉者。科学家们对于食草动物将会发生什么以及这将如何影响食物链上游的动物知之甚少。来自牛和猪等动物的农场肉类是否会因为那些动物吃较少的营养植物而含有较少的营养？现在，研究人员只能猜测。
有意思的是，像玉米和甘蔗这样的植物，使用不太常见的光合作用方法，某种程度上其养分下降的倾向要小一些。然而，这些所谓的“C4植物”只占所有植物物种的3%，因此仅仅依靠更多的C4作物作为食物可能不能解决营养物质的枯竭。
最后一个具有讽刺意味的是，一位研究人员说，营养崩溃可能导致肥胖症的增加，因为人们吃更多的淀粉类植物性食物，并且消耗更多的食物来弥补他们较低的营养水平。就像浮游动物在给自己塞满“垃圾食品”藻类的同时却饿死一样，我们也许都将会走向一个奇异的世界： 我们被无法满足我们的食物所包围，而事实上，我们在挨饿却同时又变得肥胖。
我们能减轻营养崩溃的影响吗？也许吧，但这并不容易。世界人口不断增长，全球粮食需求不断增加。即使我们现在开始大幅减少二氧化碳的排放量，在未来大约50年左右大气水平仍可望达到每百万550份。科学家们已经成功地用基因工程方法培育出提高营养量的作物。例如，金米为人们提供了比其他品种更多的维生素A，但是这个过程是漫长的、昂贵的，并且不太可能抵消由于大气二氧化碳上升而导致的大量营养和维生素的下降。
与此同时，科学家们正在努力提高我们对营养崩溃将如何影响全世界的动物和人类的理解。通过他们的努力，我们能够更好地应对在人为环境变化这一新发现的无形威胁下保持世界粮食和健康的挑战。
