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未来对月光族来讲 , 没钱喝西北风生活可能不再是一个问题 。
只需要灌点空气就能过活 , 而这真的可能吗?
当然 , 这只是一句玩笑话 , 不过从空气中制作食物还真不是天方夜谭 。
我国科学家已经通过实验证明 , 可以利用二氧化碳进行人工合成淀粉 。
西北风还能做食物
这种合成方式的灵感来自于植物的光合作用 , 简单来讲是经过人为控制的方式进行一种类光合作用 , 然后经由各种酶的作用 , 最终生成淀粉 。
并且这种淀粉经过科学家们的比对 , 结果表明人工合成淀粉与自然界中的淀粉成分没有明显区别 。
另外 , 这种合成方式的材料几乎都来自于自然界 , 并且合成效率是传统农业淀粉产量的8倍左右 。
以玉米为例 , 仅需1立方米的生物反应器就能达到5亩地的淀粉产量 。
淀粉种类有很多
人工合成淀粉究竟是怎么一回事?它与自然界的光合作用有何不同?我们现在能够吃上人工合成淀粉吗?这项技术在未来将会如何作用于人类?
本文将从人工合成淀粉实验、光合作用这两个方面来解答这些问题 。
接下来就一起来看看中国科学家是如何用二氧化碳人工合成淀粉的 , 它的原理是什么?而这项技术能否获得诺贝尔奖呢?
诺贝尔奖章
完美循环的光合作用我国曾在20世纪60年代就人工合成过结晶胰岛素 , 作为一个资源消耗大国 , 几乎在任何方面的需求都是惊人的 。
那么 , 我国科学家又是如何通过人工的方式进行淀粉合成呢?
正式说到人工合成淀粉之前 , 我们首先应该了解自然界的光合作用 。
尽管我们在中学时期都简单地进行过系统学习 , 在这里有必要再强调一下 。
人工合成胰岛素
植物的光合作用通过光能转化为化学能 , 化学能作为植物生长的能量 , 最后再进行释放 , 为生物提供活动所需的氧气 。
【我国科学家用二氧化碳人工合成淀粉!分析原理,能获诺贝尔奖吗?】其中进行反应的关键物质为叶绿素 , 整个反应过程中会有烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)和三磷酸腺苷(ATP) , 这是细胞活动所需的必要能量 。
二氧化碳作为光合作用中的主要参与物质 , 它会在碳固定的过程中被转化为糖 , 而消耗的能量又会通过阳光进行补充 , 然后光能进一步将二氧化碳转化为碳水化合物 。
光合作用的基本过程
光合作用中还会有各种多糖的合成 , 例如淀粉这样的物质 , 并且整个循环不会有额外的需求 , 是一个很完美的热力学平衡循环 , 它也被称作卡尔文循环 。
其大体可以分为两个阶段 , 第一阶段就是前面所讲的光依赖反应 , 第二阶段便是不依赖光的反应 。
卡尔文循环中的二期阶段是植物合成多糖的关键循环 , 也被称作暗反应 , 因为它并不依赖光的反应 。
生物酶从大气中获取二氧化碳 , 并在卡尔文循环中使用合成出的NADPH , 然后释放出三碳糖 , 这些糖类将会进行结合并形成蔗糖和淀粉 。
蔗糖颗粒
在植物的光合作用中 , 想要生成更多的糖就必须要进行碳浓缩 。