织物染色是服装生产中对环境危害最大的环节之一：它消耗大量的水，而且很大一部分染料根本没有附着在纺织品上，最终留在了水里。里斯本新大学（NOVA University of Lisbon）的菲利佩·纳塔利奥（Filipe Natalio）带领的团队走了一条完全不同的路，希望棉花在植株生长的同时就获得颜色。HYDROCOLTON项目把化学、植物生物学和水培结合在一起——文末你还可以测一测自己的衣橱有多环保。
纺织生产至今仍依赖工业革命时期确立的做法，这些做法并不适合可持续的长远未来。对环境伤害最大的有两个环节：染色和后整理。大量的水和化学品都消耗在这里，然而一件彩色T恤或连帽衫丝毫看不出它消耗了多少资源。
里斯本新大学副教授菲利佩·纳塔利奥指出，问题不只在生态方面。这位研究人员说：“这不仅对环境负担很重，而且是一个效率非常低的过程。”他解释说：“大部分废水含有没有附着在纺织品上的染料。”换句话说，相当一部分染料就这样白白浪费了。
从文章引用的数据中可以清楚看出问题的规模：
最后一个数字尤其值得学生关注，因为他们常常快速又便宜地买衣服。每一次购买都会留下碳足迹，即使标签上没有印出来。
HYDROCOLTON是由欧洲研究理事会资助的一项纺织可持续发展开创性计划，它设定了一个雄心勃勃的目标：让棉花植株在生长过程中就长出彩色纤维。通过改变棉花在内部吸收（即表达）色素的方式，该项目力求彻底取消目前在生产链后段所需的高耗水、高化学品用量的加工环节。
纳塔利奥知道这听起来像什么。“听起来有点像科幻小说，我知道，”他承认道。接着他马上补充说：“但我们已经证明这个概念行得通。”
在生长中的植株上获得彩色棉花，传统途径是基因技术。团队选择了另一条路，利用植物自身的生物化学。研究人员在水中加入了专门设计的、由葡萄糖衍生而来的分子。植物通过毛细作用自然地把它们一路输送到正在发育的棉纤维，分子在生长过程中被并入纤维。
团队把这一概念称为材料种植（material farming）。用纳塔利奥的话说：“想法是，将来我们可以种出自带特性的材料，而不是先制造、再进行化学加工。”
他把它比作一个学校里的经典实验：“这再自然不过了。它类似那个经典的学校实验——把一朵白花放进有颜色的水里，以演示水的输送——只不过也许更进一步一点！”
对纳塔利奥来说，最令人兴奋的发现之一是这种方法在完整的植株上也奏效。同时，团队也坦率地说明还有多少问题有待解释。他指出：“我们还没有完全理解背后的生物学机制，而回答这些基本问题，恰恰是这类早期的、由好奇心驱动的研究如此重要的原因。”
除了科学发现之外，这一策略还有另一个优势。由于它不改变植物的基因，可能避开转基因作物所面临的许多监管壁垒和公众接受度问题。
HYDROCOLTON正在真实的农业环境中测试这项技术，采用水培棉花生产，这为试验提供了一个简化且高度可控的系统。
合作伙伴是Agromethod Labs，一家由女性领导的葡萄牙初创公司，是该国水培棉花种植的先行者。“是他们让葡萄牙成为欧洲唯一一个、也是世界上少数几个整条棉花供应链都以这种方式种植的国家，”纳塔利奥解释说。
这些抱负并不止于一个国家。“我们的目标不只是把棉花生产带回欧洲，而是在这里开发出最终能在全世界推广的变革性做法，”他说。
纳塔利奥承认，现在还处在早期阶段。团队正与合作者一起验证这项技术，并推动它接近市场化。“这些合作帮助我们评估技术和商业潜力，同时也让我们与棉花价值链上的相关利益方保持沟通，”他说。下一个重要步骤是争取更多资金，以扩大这项技术的规模，使其更接近市场应用。
对于生物技术、化学、环境科学或纺织工程专业的学生来说，这个项目很好地说明了基础研究如何与工业中非常实际的问题相遇。
织物染色要消耗大量的水和资源，而且很大一部分染料从未附着在材料上。里斯本团队已经证明，随水供给植物的葡萄糖衍生分子可以并入生长中的棉纤维。这种方法在完整植株上有效，不需要基因改造，并正在葡萄牙的水培种植中接受测试。生物学机制仍有待完整解释，通往市场的道路也还在前方。
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