从最初的火种，到后来的蒸汽机时代，再到现代的核能利用，能源经历了一代代升级，现如今第四次能源革命也踏上征途。

而清洁能源中，有一种“超级芦竹”的植物可以替代化石能源，还有很多好处。超级芦竹有何神奇之处？它有多厉害？让我们一起看看。

超级芦竹的优势

如今，我们正面临着第四次能源革命的挑战和机遇。这一次，我们所要追求的是绿色、低碳、可再生、可持续的能源体系。为此，我们需要寻找新的能源资源和技术，比如太阳能、风能、水力、生物质等。

在这些新型能源中，生物质能作为一种有机物质，具有资源丰富、碳排放低、利用方式多样等优点，是未来能源发展的重要选择之一。

而在生物质能中，有一种被称为“超级芦竹”的植物，吸引了科学家们的极大兴趣。超级芦竹是我国科学家利用基因编辑技术培育出来的一种高效的能源植物，已经获得了国家植物新品种保护权。超级芦竹有以下几个突出的优势：

超级芦竹的干生物量大。它每亩每年可以产生3-10吨干基生物量，这个数字可能对于不了解农业的人来说没有什么感觉，那么我们就拿它和一些常见的作物进行比较吧。

比如说，我们最常吃的水稻，它每亩的产量大约是0.5-1吨。也就是说，超级芦竹的亩产量至少是水稻的3倍，最多是20倍。这意味着，如果用同样的土地种植超级芦竹，就可以得到更多的收益。

超级芦竹可以直接替代煤炭。它的热值为4200-4600大卡，可以直接用于火电厂发电，替代动力煤。这样既可以降低火电厂的成本，又可以减少二氧化碳的排放。如果用超级芦竹替代我国30%的火电用煤，就相当于每年减少二氧化碳排放12亿吨。

超级芦竹的成本低效益高。它生长周期约140天，当年种植当年就可以收获。南方种植可以收获两次，北方种植可以收获一次。一次种植可以连续高产收获15-20年。田间管理成本低，适合机械化作业。

超级芦竹的适应性强，可以大面积普及。据专家介绍，超级芦竹即使被水淹没三个月，也可以继续存活。这对于一些经常遭遇洪水或者水浸的地区来说，是非常有利的。

它对水资源的消耗也很低。它可以在年降水量只有500毫米以上的地区生长良好，不需要额外的灌溉。这对于一些干旱缺水或者没有灌溉条件的地区来说，是非常适合的。

另外，超级芦竹还可以在零下20摄氏度或北纬42度以南的盐碱地中种植。超级芦竹在适应性上具有巨大的优势，无论是气候、土壤、水分等方面，它都可以很好地适应周围的环境变化。这意味着，超级芦竹可以在我国各个地区和季节中广泛种植，不受自然灾害和人为因素的影响。

最后，超级芦竹最大的优势就是它可以代替石油，因为它含有丰富的碳氢化合物，可以制成生物柴油、生物乙醇、生物甲烷等清洁能源。这些能源不仅可以用于发电、供暖、照明，还可以用于汽车、飞机、火箭等交通工具的动力。

而且，这些能源的价格要比石油低得多，目前市场上一吨石油高达6,000元，而超级芦竹只需要1,000元就能购买一吨。大规模使用无疑能降低各行业的能源成本。

如果在石油中掺杂10%的超级芦竹能源，设备改造费用不足新建成本的5%，若将所有的石油能源全部都替换成超级芦竹能源，其成本也仅仅占重建费用的15%到20%。

这能让市场快速接受能源转型。而且，超级芦竹能源的燃烧效率也很高，比如生物柴油的燃烧效率是90%，而普通柴油只有75%。这意味着使用超级芦竹能源可以节省更多的资源，提高更多的效益。

超级芦竹还可以制造负碳效应，也就是说，它可以使二氧化碳从大气中被移除并长期储存起来。这是因为超级芦竹在经过热解等转化过程后，会产生一种副产品叫做生物炭。生物炭是一种黑色固体物质，它具有很高的稳定性和富集性，可以在土壤中存留数百年甚至数千年。

生物炭不仅可以锁定其中所含有的二氧化碳，还可以改善土壤结构和肥力，增加土壤中有机质和微生物的含量，提高作物的产量和品质。

据专家估计，每亩超级芦竹经过热解后，可以产生1.5-3吨的生物炭，相当于固定了2.7-5.4吨的二氧化碳。如果将生物炭还田，就可以实现负碳排放，也就是说，超级芦竹不仅没有排放二氧化碳，还从大气中移除了二氧化碳。

可以说，超级芦竹是一种集能源、原料、饲料于一体的多功能植物，是一种具有革命性的能源植物。那么，超级芦竹是如何被研究出来的呢？

超级芦竹的基因组研究

超级芦竹并不是自然界中的原生物种，而是经过我国科学家十年的艰苦研究，利用现代生物技术，对普通芦竹进行了基因改良和育种，创造出了一种全新的能源植物。它的基因组是由芦苇和竹子的基因组组合而成的。

芦苇和竹子都属于禾本科植物，但是它们的基因组却有很大的差异。芦苇的基因组大小约为1.5Gb，而竹子的基因组大小约为2.4Gb。

芦苇和竹子的染色体数目也不同，芦苇有2n=20条染色体，而竹子有2n=48条染色体。这些差异使得芦苇和竹子之间的杂交非常困难，需要科学家们运用先进的技术和方法才能实现。

中国科学家们首先利用了一种叫做“原生质体融合”的技术，将芦苇和竹子的细胞核和细胞质进行了融合，形成了一种具有双亲特征的细胞。

然后，他们将这种细胞进行了培养和筛选，得到了一些能够生长成植株的细胞系。这些植株就是超级芦竹的祖先。但是，这些植株并不稳定，它们的基因组还在不断地变化和重组，导致它们的性状也有很大的差异。

为了稳定超级芦竹的性状，科学家们又利用了一种叫做“分子标记辅助选择”的技术，通过对超级芦竹的基因组进行分析，找出与重要性状相关的基因或者DNA片段，并根据这些标记来选择优良的超级芦竹个体进行繁殖。

经过多年的努力，科学家们最终培育出了具有高产、高效、高质、高适应等优点的超级芦竹品种。

在培育出超级芦竹后研究并没有止步于此，科学家更进一步完成了超级芦竹的基因组研究，这是我国在植物基因组领域的一项重大突破，也是全球首个完成的能源植物基因组项目。

那什么是基因组呢？简单地说，基因组就是一个生物体所有的遗传信息，就像是一本书，记录了生命的奥秘。基因就是控制生物体特征和功能的指令。比如，有些基因决定了超级芦竹的生长速度、抗逆性、生物量等特性。

要想读懂这本书，我们就需要把它拷贝下来，并且把它分成章节、段落、句子和单词。这个过程就叫做基因组测序和组装。测序就是用一种仪器，把DNA分成很多小段，并且读出每一段的碱基序列。组装就是用一种算法，把这些小段拼接起来，还原出完整的基因组。

但是，超级芦竹的基因组并不好读。它非常复杂，有很多重复的内容，而且有很多不同的版本。这就像是一本书，有很多错别字、重复的段落，而且有很多不同的印刷版。要想把这本书还原出来，就需要用到更先进的技术和更强大的计算能力。

幸运的是，我国科学家在这方面取得了重大进展。武汉兰多生物科技有限公司（以下简称“兰多”）超级芦竹基因组科研团队，在国际上率先组装了两份芦竹（绿煤102、翠绿101）高质量基因组。

他们利用二代测序、HiFi测序、Hi-C测序等多种测序手段，成功拷贝了超级芦竹的DNA，并且把它分成了62条染色体。染色体就是DNA分子卷曲成的结构，就像是书中的章节。

他们还把这些染色体上的基因都标注出来，并且分析了它们的功能。这就相当于把书中的段落、句子和单词都找出来，并且解释了它们的意思。

这两份基因组是全球首次发表的芦竹基因组，填补了相关研究的空白，也为芦竹基因组学的研究和遗传改良提供了新方向。有了这两份参考基因组，我们就可以更好地理解超级芦竹的遗传特性和变异机制，也可以更有效地利用现代生物技术进行改良和创新。

结语

超级芦竹是一种具有革命性的能源植物，它可以为我国和全球的绿色发展、碳中和、能源安全等方面提供强大的支撑和保障。

它是我国科学家经过十年的不懈努力，利用现代生物技术创造出来的一项世界领先的创新成果，也是我国在第四次能源革命中展现出来的一张亮丽的名片。

我们应该充分认识到超级芦竹的重要价值和潜力，大力推广种植和利用超级芦竹，为建设美丽中国、美丽世界做出贡献。