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图为淀粉
图为人工合成淀粉
在中国科学院召开的一次新闻发布会上 , 天津生物研究所宣布了一则重磅消息 , 该所成功实现了首次不依赖任何植物光合作用 , 进行的二氧化碳到淀粉之间的转化 , 这是在上世纪60年代中国首次实现人工牛结晶胰岛素合成之后 , 又一次原创的重要颠覆性突破 。
在这次突破之前 , 人类要获得淀粉 , 必须依靠种植各种绿色植物 , 例如水稻和小麦 , 通过大范围的耕种来让这些作物吸收空气中的二氧化碳 , 并将其转化成淀粉 , 然后再进行收割提取出来 , 用于果腹和其他工业生产 , 这种方式天然存在两项劣势 , 第一就是极度低下的效率 , 普通植物的光合作用效率只有0.3%到0.5% , 只有极少数的植物的效率能够达到1% , 并且在这个过程当中 , 植物制造淀粉的主要目的还是为了自己服务 , 因此绝大部分的能量都被植株自身所使用 , 人类所能收集到的部分非常少 , 这也是一亩地才能养活一个人的主要原因 , 第二就是植物的生长对周边环境的要求非常高 , 不仅要求有适中的土地 , 水分和光照 , 生长周期也非常漫长 , 为了让老百姓都能有最低限度的食物可以食用 , 中国古代甚至不得不为此修建了覆盖全国的漕运体系 。
图为淀粉植物
而在这一技术获得突破之后 , 这些都全部都可以被摒弃掉 , 在二氧化碳转化为淀粉这一技术得到彻底的工业化运用之后 , 人类将再也不需要植物帮助自己获取淀粉 , 由于人类的工业在源源不断地产生二氧化碳 , 因此这种气体堪称“无穷无尽” , 而工序所需的电能也可以从光伏发电或者水力发电等清洁能源当中获得 , 一个反应器一年所制取的淀粉数量和5亩玉米地一年的产量相当 。
毫无疑问 , 对于目前正在面临粮食危机和气候变暖难题的世界来说 , 中国这项技术的出现 , 必然成为用于应对挑战的重要基石 , 除了用于生产淀粉 , 满足工业和食品需求之外 , 这一技术甚至能够对人类的太空探索有着巨大帮助 , 例如未来的人类如果试图建设火星基地 , 就可以利用这颗星球上无处不在的二氧化碳和阳光合成淀粉 , 满足该基地的食物需求 。
图为淀粉合成过程
简而言之 , 目前这项技术还相对简陋 , 无法彻底取代农业生产在淀粉制造过程当中起到的重要作用 , 但毫无疑问 , 中国人研发的这项技术已经为全人类打开了一道通往更高级能量利用手段的大门 , 它的前景是非常广阔的 。
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