Накормить планету

Итак, продолжаем разговор о применении квантовых технологий и компьютеров в существующей реальности. Сегодня речь пойдет о святая святых – самой жизни на Земле. Еще из школьной программы мы все знаем, что движущей силой жизни на нашей замечательной планете является фотосинтез.
                На первый взгляд обманчиво простой процесс, который растениями превращает двуокись углерода, солнечный свет, воду в глюкозу и кислород.    Теперь невозможно представить себе жизнь без фотосинтеза. Однако, ученые биологи до сегодняшнего дня не в состоянии точно сказать, каким образом происходит этот процесс. Здесь большие надежды возлагаются на использование квантовых компьютеров, которые смогут не только раскрыть тайны фотосинтеза, что позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур, но и в целом накормить планету.
                Больше того, с помощью инновационных технологий ученые сумеют модифицировать и улучшить процесс роста растений. Только представьте себе фантастическую картину: станет возможным сжать миллионы лет эволюции растений в несколько месяцев работы квантового компьютера. И еще одно совершенно поразительное направление в биологических изысканиях – создание искусственного фотосинтеза. Именно эта работа рано или поздно даст человечеству «искусственный лист» в том или ином виде. Но главное – искусственный фотосинтез значительно снизит зависимость всех живых существ от состояния естественного фотосинтеза на планете.
                Обратимся к истории. На протяжении всего развития рода человеческого, растения оставались загадкой. Еще с древних времен считалось, что растения каким-то непонятным образом «поедают» почву, на которой произрастают за счет чего и живут. Эти представления изменились только к семнадцатому веку. Бельгийский ученый Ян ван Гельмонт взвесил растение и почву, на которой оно росло. Оказалось, что вес почвы со временем совсем не изменился. Вывод ученого – растения развиваются за счет воды.
                Химик Джозеф Пристли поместил растения в стеклянную банку вместе с горящей свечой. Выяснилось: когда свеча одна, то быстро гаснет; когда с растениями, то продолжает гореть. Вывод: растения поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород для горения свечи.  К началу девятнадцатого века ученые поняли, что растениям нужен солнечный свет, вода и углекислый газ. Именно таким способом фотосинтез сформировал атмосферу нашей планеты.
                Однако это понимание не уменьшило количество вопросов. Каким образом растения «захватывают» энергию световых фотонов? Что запускает эту длинную цепочку событий? Возможно, на эти и другие вопросы ученые ответят с помощью квантовых технологий.
Теперь высветим проблему несколько с другой стороны. В современной истории есть человек, на счету которого спасенных жизней куда больше, чем у любого другого на земле. Имя его не известно широкой публике. Немецкий химик Фриц Габер в той или иной степени прикоснулся к жизни большинства на этой планете. Он разработал метод производства искусственных удобрений.
                Половина всего продовольствия, что потребляется человечеством, связана с его непосредственными исследованиями. Он открыл химический процесс извлечения азота из воздуха. Вместе с тем процесс Гарбера потребляет так много энергии, что в конечном счете становится серьезной нагрузкой на систему электроснабжения, плюс ко всему увеличивает тепловой эффект тем самым влияя на состояние климата. Еще в 1798 году Томас Роберт Мальтус предсказал, что когда-нибудь численность рода человеческого может превысить ту, которую планета в состоянии прокормить. Это приведет к массовому голоду, а значит, гибели людей. Человечество процветает лишь до тех пор, пока хватает продовольствия. Промышленная революция и век машин привели к стремительному росту населения планеты.
                Сегодня мировые запасы продовольствия в огромной степени зависят от удобрений. Смоделировать «правильные», безопасные удобрения за короткое время в состоянии квантовые компьютеры. С их внедрением жизнь людей станет безопасной и продолжительной.