五月的剑桥,终于甩掉了四月的那份湿冷。阳光变得有了分量,暖烘烘地照在牛顿故居新换上的智能调光玻璃上,那些玻璃会根据紫外线强度自动调节透明度,此刻正泛着淡淡的蓝光。光线穿过玻璃,在“植物表型组学实验室”光洁的地板上投下斑驳摇曳的光影,那是窗外一棵老橡树新叶的轮廓。空气里,弥漫着一种混合了营养液、湿润土壤和植物本身散发出的、略带青涩的清新气味。
林栀站在实验室中央一个巨大的环形全息工作台前,微微眯着眼。台上正实时渲染着一株数字化的番茄植株,从根系到顶梢,每一片叶子的角度、颜色深浅、甚至叶面温度,都以不断流动的数据流形式标注在旁边。这株“虚拟番茄”与隔壁生长箱里那排真正的番茄苗通过无数传感器相连,堪称数字孪生的极致。
“有点邪门啊,这数据……”陆辰言的声音从旁边一个布满各种曲线图的屏幕后传来,带着点科学家特有的、遇到异常数据时的兴奋与困惑交织的腔调。他挠了挠他那有点乱糟糟的头发,“全球植物物候监测网络刚汇总的春季报告,北半球,从热带到寒带,几乎所有监测点的植物生长速率都比去年同期快了一截。平均下来,提升了18%左右。更明显的是花期,普遍提前了四到七天,有些地方甚至早了十来天。”
林栀走过去,俯身看着那些曲线。代表西伯利亚泰加林落叶松新梢生长的绿色线条,像个喝了兴奋剂的登山者,陡峭上扬,数值显示增加了23%;亚马逊雨林树冠层叶面积指数的曲线也不甘示弱,上升了15%,意味着那片“地球之肺”的呼吸作用可能正在加强;就连撒哈拉沙漠边缘那些饱经风沙、看起来半死不活的耐旱灌木,其生物量监测数据也显示出比往年更旺盛的生命力。“全面加速……”林栀低声说,手指无意识地敲着桌面,“这不像局部气候波动能解释的。启动‘生长加速度’内部研究计划吧,优先级提到最高。我们必须搞清楚,驱动这种全球性、多物种同步变化的背后机制到底是什么。是福是祸,现在还说不准。”
指令一下,整个研究网络像精密仪器般运转起来。分布在全球不同生态带的152个固定观测站和数百个移动监测点进入了密集工作模式。从巴西玛瑙斯附近那座高耸入云、刺破雨林树冠的观测塔,到中国青藏高原上那些建立在冻土边缘、监测着脆弱草甸的高山站点;从非洲萨赫勒地区在干旱与绿洲交界处设立的稀树草原监测样地,到北美五大湖区那些记录着温带落叶林物候的长期定位站——高精度的环境传感器(测量光照、温湿度、二氧化碳浓度、土壤水分张力)和新型的植物生长监测仪(比如激光雷达扫描冠层结构、高光谱相机分析叶片化学组分)开始以前所未有的频率,记录着每一片新叶的舒展、每一段新梢的伸长,数据如涓涓细流汇入全球数据库。
几乎是与此同时,研究中心本部的植物生理学家周教授团队,在严格控制的光照培养室里,似乎找到了一个关键线索。周教授是位做事极其严谨、说话一板一眼的女科学家,但在一次视频进展汇报中,她的语速明显比平时快了不少:“我们排除了温度、CO2浓度肥力等主要干扰因素后,将重点放在了光质变化上。结果发现,增强的紫外线B波段(UV-B,波长280-315纳米)似乎是触发这种‘生长亢奋’状态的关键信号之一。”她共享了一组对比数据,“瞧,在接收了适度增强UV-B照射的拟南芥实验组中,不仅光合同化速率提升了,其内源的光敏色素和隐花色素信号通路也更为活跃,就像给植物的生长引擎轻轻踩了一脚油门。我们推测,这可能与近年来平流层臭氧层缓慢恢复、导致到达地表的UV-B辐射量发生微妙变化有直接关联。植物比我们想象的要敏感得多,它们能捕捉到这些微小的环境信号变化并做出调整。”
这个发现一下子戳中了许多环境科学家的痒处。UV-B、臭氧层、植物响应……这些关键词像投入静水中的石子,激起了层层涟漪。短短两周内,来自大气化学、全球变化生态学、气候系统建模、甚至遥感应用等不同领域的四十三个研究团队主动联系,要求加入合作,分享数据,试图拼凑出一幅更完整的图景。
立夏这天,天气好得不像话,天空是那种洗过的湛蓝色。清晨五点刚过,星图花园里那些安装在植物茎干和叶片上的微型传感器,以及分布在园区各处的微气象站,就开始记录下神奇的一幕。当时钟指向当地日出时间(精确到秒)的那一刻,仿佛有一根无形的指挥棒挥下,园内的植物——从高大的乔木到低矮的草本——几乎同步启动了新一天的光合作用盛宴。监测屏幕上,代表园内二氧化碳浓度的曲线,在日出后的短短十五分钟内,像坐滑梯一样骤降了35%,这下降的速度和幅度让负责微气象监测的张教授直咂舌:“好家伙,这光合作用效率,跟抢似的!简直像整个园子的植物都提前对好了表,就等天亮这一刻开足马力生产。”
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