喝西北风也能吃饱？——来看看空气如何变馒头
空气变馒头？真的吗？
文章图片
文章图片
真的 ， 这个看似天方夜谭的想象正在成为可能 。2021年9月 ， 中科院发布了一项重要的科研成果 ， 那就是通过人工合成的手段 ， 将空气中的二氧化碳转化为淀粉 。这是在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的全人工合成 。相关成果已由国际知名学术期刊《科学》在线发表 。
为什么要人工合成淀粉呢？
文章图片
文章图片
一直以来 ， 科学家们就有一个梦想 ， 就是把农业种植的一些产品 ， 通过工业化方式来生产 。种庄稼来获取粮食淀粉 ， 这是我们习以为常的一种模式 ， 但是毕竟我们的土地有限 ， 人口越来越多 ， 粮食需求越来越多 ， 对农业的压力也越来越大 。我们是不是可以用一种高效的工业方式来生产、制造传统农业产品 ， 来提高我们的生产效果呢？
这是怎么做到的？
文章图片
文章图片
植物吸收阳光作为能量 ， 然后在体内把二氧化碳和水变成碳水化合物和氧气 。这就是植物的光合作用 。人工合成淀粉与植物的光合作用相似 ， 同样利用太阳能、二氧化碳和水 ， 不过反应场所不是植物体内 ， 改在了反应罐里 。
文章图片
文章图片
【喝西北风也能吃饱？——来看看空气如何变馒头】太阳能发电后 ， 电解水再制成氢 。氢气与二氧化碳在酶的催化下 ， 形成一种拥有一个碳分子的化合物 。接下来 ， 就是一个堆积木的过程 。一碳化合物被生物酶催化成三碳化合物 ， 三碳化合物再聚合成六碳化合物 。很多个六碳化合物手拉手连在一起 ， 就成了我们想要的产物——淀粉 。
文章图片
文章图片
据专家介绍 ， 这是用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的一个过程 ， 有11步核心生化反应 。从能量角度看 ， 光合作用的本质是将太阳光能转化为淀粉中储存的化学能 ， 这成为关键 。长期以来 ， 科研人员一直在努力研究光合作用这个过程 ， 希望将光能高效地转变为化学能并储存下来 ， 最终提升淀粉的生产效率 。人工合成淀粉的速率是自然界玉米合成淀粉速率的8.5倍 ， 这是人工合成淀粉从“0到1”的概念突破 。未来 ， 淀粉的工业化制造如果能够实现 ， 这将会节约90%以上的耕地和淡水资源 ， 避免农药、化肥等对环境的负面影响 ， 提高人类粮食安全水平 ， 促进碳中和的生物经济发展 。
我们现在能吃上这种人工合成淀粉吗？
据说现在专家都不舍得尝自己合成出的淀粉 。因为这些淀粉比金子还贵 。
文章图片
文章图片
在实验室制作的酶催化剂成本非常高 ， 稳定性也不高 。因为酶催化剂和化学催化剂还不太一样 ， 一热就容易失去活性 。这种技术如果成熟 ， 大概还需10年左右 。人工合成淀粉这一技术把二氧化碳作为原料 ， 昔日全球生态的“祸首”有望成为新的资源 。这项技术为碳达峰、碳中和目标的实现 ， 提供了一条新的路径 。
推荐阅读
- 鸡胸肉这样做，香嫩入味还不发柴，减脂期也能放心享用，太巴适了
- 大熊猫为啥吃竹子也能当胖子？研究发现“催肥”肠道菌
- 大街上卖的月牙饼都是用明火烤的，用这个方法，在家也能做
- 香菇黄豆酱，不仅可以配米饭吃，也能拌面条
- 王者荣耀：这几个英雄不氪金也能拿到荣耀水晶，你知道吗？
- 雷盛红酒能够抓住你的胃，也能抓住你的心
- “皇帝菜”配带鱼，冬季也能小进补！家常食材巧搭配，补益心脾
- 隔离病房里香气四溢 原来香薰也能疗愈
- 王者荣耀：新赛季孙尚香强势回归t0，“低操”玩家也能轻松一打
- 耳朵也能鉴别美酒？5招体验“全感官”品鉴白酒