探析礦物元素在生命科學中的基礎地位

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離子元素，在生態和諧的環境條件下，正負離子 C、H、O、N、S、P 等元素的化學作用，產生了蛋白質、核酸、生物酶等有機物，由有機物逐漸形成細胞，細胞中的基因由礦物元素組成去氧核酸和核糖核酸，細胞染色體具有雌雄性別，經過雌雄細胞雜交，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境中，已經孕育了若干億噸級雌雄細胞等低等生命（目前已知貴州開陽磷礦中的億噸級低等生命）。

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

這個過程用將今論古的方法，研究對農作物補償多元素施肥，農產品中增加了蛋白質、淀粉、糖類、脂肪、氨基酸等等有機物，其中含有六七十種元素，證實礦物元素是形成有機物的基礎物質。對于用礦物元素補償植物生長，長期處于知其然不知其所以然的朦朧中，結合動植物由低級向高級進化，知道有機物是無機物形成的道理后，礦物元素始終支撐著生命的演化和發展，明確了生命與礦物營養元素有直接而密切的關系。礦物元素對植物生長直接控制其品質的質量，幾千年農業生產得出的“收多收少在于肥”和“莊家一枝花，全靠肥當家”的經典經驗，充分體現礦物元素的作用。對農作物生長的基礎物質水、土、礦物質、物種四個因素進行長期研究，在風調雨順的條件下，認為四種因素的關系十分緊密。其中礦物元素是形成生物物種的基礎物質，發揮農作物經濟性狀的鑰匙，優良品種優質高產的助推器。優良物種是農作物品種改良進化的分支，需要礦物營養元素催化、刺激和興奮，才能發揮農作物茁壯生長的習性，隨著使用時間推移，物種逐漸退化，失去原來優良的品質特征而被淘汰。通過噴施多礦物元素肥料與農作物生長的經濟性狀、內在生物化學成分及農產品產量關系研究，總結出礦物營養元素是農作物生長的核心物質，處于永衡的基礎地位，是真正實現全面綜合平衡施肥的方法，是達到有效提高農產品產量的關鍵技術。

經過多年的研究，我們利用生命起源時期遺留的巖石作原料，開發出含有六七十種離子態元素的液體葉面肥，其特點是元素多、純天然、無污染、綠色環保、農作物直接吸收、全面補償農作物生長需要，獲得國家發明專利。該肥料最大優勢在于提高農產品產量。從2001年到2010年在貴陽市、黔南、黔東南、畢節、遵義、銅仁以及云南昆明、玉溪、上海、廣西等地區，累積種植面積已經達到千畝以上。試驗種植的農作物有：水稻、玉米、油菜、烤煙、辣椒等20多個優良品種。在常規種植技術的基礎上，從源頭上疊加噴施多礦物營養元素液態葉面肥，促進農作物經濟性狀、化學成分、農產品品質和產量的發揮，疊加獲得增產提質的效果。糧食作物能提高產量10%—20%左右，經濟作物能提高產量10%—30%以上，農民投入產出比，糧食作物為1:4～10，經濟作物為1:10～50，能為政府完成“米袋子”和“菜籃子”工程的技術。

對動物而言，地球上有92種天然礦物元素，人體內已經檢測到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元素，嚴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于“微量元素”。 生物從海洋遷移到陸地后，由于生態環境分布的地質資源不平衡，礦物營養元素產生補償差異，滿足不了生物生長的需要，出現很多元素在生物體中呈饑餓形態，人類總結經驗逐步認識補償礦物營養元素的重要性，國家成立了礦物元素營養學會，醫院開設了礦物元素門診，藥業開發出很多與礦物元素成分有關的藥品，成為生物醫學生態平衡的理論依據。

在水、土、礦物肥、物種四個基礎物質中，黨中央國務院已提出保住18億畝耕地的紅線；對有收無收在于水，2011年專門發布了關于水資源的第一號文件；2月國務院又為加快發展農作物種業的決定；目前市場上有數千個肥料品種，僅認為只有十七種元素起作用，作者在優良品種和常規種植技術基礎上，應用全天然多礦物元素肥料疊加噴施農作物，讓礦物元素達到生物需要的飽和狀態，獲得疊加提高農產品產量，說明缺乏眾多的礦物元素，阻礙農作物中有機物的正常形成，農作物生長的習性沒有完全發揮，因此提高農產品產量仍有較大的空間。在這里還需要說明，發展有機食品是當前的熱門，不要因為生產有機食品，而造成不施無機礦物肥料（化肥）的誤區，沒有礦物元素支撐，有機物從何而來。所以建議政府認識開發無機礦物元素肥料的重要性，扶持提高農產品產量的創新科技資源，為世界上的人民遠離饑餓、安家樂業、幸福生活提供更多的食物保障。

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

[2]畢坤等.農業生態地質環境與貴州優質農產品[M]，地質出版社，2003.12.

[3]陳蓉，畢坤.論礦物元素是地質與農業結合的切入點[J].國土資源管理，2003（5）：53—57.

[4]畢坤，礦物元素是農業生態平衡及生命起源的物質基礎[M].北京：中國科學技術出版社，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基礎[J].百年中國，2011.