探析礦物元素在生命科學(xué)中的基礎(chǔ)地位

畢坤

（貴州地礦局，貴州 貴陽 550004）

地球形成的早期沒有生命存在，后來海水溶解巖石中的礦物，礦物又被海水分解為正負(fù)離子元素，在生態(tài)和諧的環(huán)境條件下，正負(fù)離子 C、H、O、N、S、P 等元素的化學(xué)作用，產(chǎn)生了蛋白質(zhì)、核酸、生物酶等有機(jī)物，由有機(jī)物逐漸形成細(xì)胞，細(xì)胞中的基因由礦物元素組成去氧核酸和核糖核酸，細(xì)胞染色體具有雌雄性別，經(jīng)過雌雄細(xì)胞雜交，到距今6億年左右，在高濃度磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、鹵族、稀土元素、氣體元素、放射性元素等92種天然元素的海水環(huán)境中，已經(jīng)孕育了若干億噸級雌雄細(xì)胞等低等生命（目前已知貴州開陽磷礦中的億噸級低等生命）。

在生命進(jìn)化的演化過程中，不同的細(xì)胞有不同的基因（DNA），億萬雌雄細(xì)胞雜交的結(jié)果逐漸從無形到有形，然后形成多門類、多品種的有機(jī)生命體，于5.3億年左右出現(xiàn)了世界上第一次生命大爆發(fā)，造就了世界上的生物界。因此確認(rèn)先有蛋（細(xì)胞），后有雞，然后雞下蛋蛋報雞。生命從細(xì)胞開始，逐漸從低級向高級進(jìn)化發(fā)展，人類成為主宰社會發(fā)展和變遷的力量。

這個過程用將今論古的方法，研究對農(nóng)作物補(bǔ)償多元素施肥，農(nóng)產(chǎn)品中增加了蛋白質(zhì)、淀粉、糖類、脂肪、氨基酸等等有機(jī)物，其中含有六七十種元素，證實(shí)礦物元素是形成有機(jī)物的基礎(chǔ)物質(zhì)。對于用礦物元素補(bǔ)償植物生長，長期處于知其然不知其所以然的朦朧中，結(jié)合動植物由低級向高級進(jìn)化，知道有機(jī)物是無機(jī)物形成的道理后，礦物元素始終支撐著生命的演化和發(fā)展，明確了生命與礦物營養(yǎng)元素有直接而密切的關(guān)系。礦物元素對植物生長直接控制其品質(zhì)的質(zhì)量，幾千年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得出的“收多收少在于肥”和“莊家一枝花，全靠肥當(dāng)家”的經(jīng)典經(jīng)驗，充分體現(xiàn)礦物元素的作用。對農(nóng)作物生長的基礎(chǔ)物質(zhì)水、土、礦物質(zhì)、物種四個因素進(jìn)行長期研究，在風(fēng)調(diào)雨順的條件下，認(rèn)為四種因素的關(guān)系十分緊密。其中礦物元素是形成生物物種的基礎(chǔ)物質(zhì)，發(fā)揮農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)性狀的鑰匙，優(yōu)良品種優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的助推器。優(yōu)良物種是農(nóng)作物品種改良進(jìn)化的分支，需要礦物營養(yǎng)元素催化、刺激和興奮，才能發(fā)揮農(nóng)作物茁壯生長的習(xí)性，隨著使用時間推移，物種逐漸退化，失去原來優(yōu)良的品質(zhì)特征而被淘汰。通過噴施多礦物元素肥料與農(nóng)作物生長的經(jīng)濟(jì)性狀、內(nèi)在生物化學(xué)成分及農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量關(guān)系研究，總結(jié)出礦物營養(yǎng)元素是農(nóng)作物生長的核心物質(zhì)，處于永衡的基礎(chǔ)地位，是真正實(shí)現(xiàn)全面綜合平衡施肥的方法，是達(dá)到有效提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)。

經(jīng)過多年的研究，我們利用生命起源時期遺留的巖石作原料，開發(fā)出含有六七十種離子態(tài)元素的液體葉面肥，其特點(diǎn)是元素多、純天然、無污染、綠色環(huán)保、農(nóng)作物直接吸收、全面補(bǔ)償農(nóng)作物生長需要，獲得國家發(fā)明專利。該肥料最大優(yōu)勢在于提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。從2001年到2010年在貴陽市、黔南、黔東南、畢節(jié)、遵義、銅仁以及云南昆明、玉溪、上海、廣西等地區(qū)，累積種植面積已經(jīng)達(dá)到千畝以上。試驗種植的農(nóng)作物有：水稻、玉米、油菜、烤煙、辣椒等20多個優(yōu)良品種。在常規(guī)種植技術(shù)的基礎(chǔ)上，從源頭上疊加噴施多礦物營養(yǎng)元素液態(tài)葉面肥，促進(jìn)農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量的發(fā)揮，疊加獲得增產(chǎn)提質(zhì)的效果。糧食作物能提高產(chǎn)量10%—20%左右，經(jīng)濟(jì)作物能提高產(chǎn)量10%—30%以上，農(nóng)民投入產(chǎn)出比，糧食作物為1:4～10，經(jīng)濟(jì)作物為1:10～50，能為政府完成“米袋子”和“菜籃子”工程的技術(shù)。

對動物而言，地球上有92種天然礦物元素，人體內(nèi)已經(jīng)檢測到81種，美國兩屆諾貝爾獎得主Linus Pauling(李諾斯.鮑林）提出：99%的美國人缺乏礦物質(zhì)元素，嚴(yán)重缺少一種就會造成疾病，甚至縮短生命，所有的疾病都可以歸結(jié)于“微量元素”。 生物從海洋遷移到陸地后，由于生態(tài)環(huán)境分布的地質(zhì)資源不平衡，礦物營養(yǎng)元素產(chǎn)生補(bǔ)償差異，滿足不了生物生長的需要，出現(xiàn)很多元素在生物體中呈饑餓形態(tài)，人類總結(jié)經(jīng)驗逐步認(rèn)識補(bǔ)償?shù)V物營養(yǎng)元素的重要性，國家成立了礦物元素營養(yǎng)學(xué)會，醫(yī)院開設(shè)了礦物元素門診，藥業(yè)開發(fā)出很多與礦物元素成分有關(guān)的藥品，成為生物醫(yī)學(xué)生態(tài)平衡的理論依據(jù)。

在水、土、礦物肥、物種四個基礎(chǔ)物質(zhì)中，黨中央國務(wù)院已提出保住18億畝耕地的紅線；對有收無收在于水，2011年專門發(fā)布了關(guān)于水資源的第一號文件；2月國務(wù)院又為加快發(fā)展農(nóng)作物種業(yè)的決定；目前市場上有數(shù)千個肥料品種，僅認(rèn)為只有十七種元素起作用，作者在優(yōu)良品種和常規(guī)種植技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)用全天然多礦物元素肥料疊加噴施農(nóng)作物，讓礦物元素達(dá)到生物需要的飽和狀態(tài)，獲得疊加提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，說明缺乏眾多的礦物元素，阻礙農(nóng)作物中有機(jī)物的正常形成，農(nóng)作物生長的習(xí)性沒有完全發(fā)揮，因此提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量仍有較大的空間。在這里還需要說明，發(fā)展有機(jī)食品是當(dāng)前的熱門，不要因為生產(chǎn)有機(jī)食品，而造成不施無機(jī)礦物肥料（化肥）的誤區(qū)，沒有礦物元素支撐，有機(jī)物從何而來。所以建議政府認(rèn)識開發(fā)無機(jī)礦物元素肥料的重要性，扶持提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的創(chuàng)新科技資源，為世界上的人民遠(yuǎn)離饑餓、安家樂業(yè)、幸福生活提供更多的食物保障。

[1]畢坤.論礦物元素在農(nóng)作物中的綜合平衡效應(yīng)[J].貴州地質(zhì)，1998，15（1）：61—67.

[2]畢坤等.農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境與貴州優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品[M]，地質(zhì)出版社，2003.12.

[3]陳蓉，畢坤.論礦物元素是地質(zhì)與農(nóng)業(yè)結(jié)合的切入點(diǎn)[J].國土資源管理，2003（5）：53—57.

[4]畢坤，礦物元素是農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡及生命起源的物質(zhì)基礎(chǔ)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，邁向世界的中國科技，2010，（6）：204.

[5]畢坤，論礦物元素和水是生命起源的物質(zhì)基礎(chǔ)[J].百年中國，2011.