本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
一次偶然的觀察,關於豌豆植株上的疣狀物,引導三位青少年踏上了為期三年的解決世界糧食危機的征程。她們的毅力為她們贏得了在加利福尼亞州山景城舉行的年度谷歌科學展的最高榮譽。
來自愛爾蘭金塞爾的 16 歲的 Emer Hickey、16 歲的 Ciara Judge 和 17 歲的 Sophie Healy–Thow 在加利福尼亞州帕洛阿爾託星期一晚上的頒獎典禮上贏得了她們年齡組別的最高獎項以及特等獎。每人獲得了 50,000 美元的大學獎學金、為期 10 天的國家地理探險隊前往加拉帕戈斯群島的旅行、為她們的學校提供的 10,000 美元贈款以及其他獎品。《大眾科學》是該獎項的共同贊助商,主編 Mariette DiChristina 擔任首席評委。
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“我感到震驚,我沒想到我們會贏,”Judge 在頒獎典禮上被五彩紙屑淹沒後含著淚說道。
從一開始,成年人就告訴這三位朋友,她們提高大麥和燕麥作物產量的計劃行不通。但這三人拒絕放棄。
這一切都始於 Hickey 和她的母親弗朗西斯開始園藝。她們拔起一株豌豆植株,看到根部佈滿了根瘤。“我們以為我們要殺死它了,”弗朗西斯·希基說。
Emer 將這株植物帶給了她的科學老師,老師解釋說這些根瘤含有有益細菌,稱為根瘤菌。這些微生物將大氣中的氮轉化為氨和其他有助於植物茁壯成長的化合物。
當時,學生們的地理課正在學習世界糧食危機,一個科學專案的想法很快萌芽了。“我們開始對這種細菌能做什麼以及人們迄今為止沒有用它做什麼非常感興趣,” Healy-Thow 說。
她們在 Judge 家的空閒臥室裡建立了一個實驗室,手工製作了裝置,然後開始工作。她們從 12 個播種盤開始,擴充套件到一個田間試驗,現在容納了 3,600 顆種子。
在進行了 120 多次實驗並手動記錄了超過 120,000 次測量後,Hickey、Judge 和 Healy-Thow 發現根瘤菌使大麥種子發芽的速度加快了 50%,作物產量增加了高達 74%。微生物幫助穀類作物(不像豆科植物那樣形成根瘤)的確切機制仍然未知。
“它有很多含義,”Hickey 說。“到 2050 年,我們實際上需要增加 50% 的食物才能養活所有人。” 她說,這種細菌也可能減少對化肥的需求,而化肥可能會危害環境。
國家地理探險家和谷歌科學展評委 T.H. Culhane 說,該團隊的方法論使她們脫穎而出。“這是小手中的大資料,”他說。
該小組現在希望進行更深入的研究,以瞭解細菌如何以及為何幫助大麥生長。“我們甚至還沒有完成,”Hickey 說
更多探索
在谷歌科學展網站上查詢有關她們研究的更多詳細資訊。
檢視這三人的 YouTube 頻道,瞭解她們工作的最新進展。
圖片來源:安娜·庫奇門特

