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科學界一件小事,可能影響未來
2021/09/24 11:16:57瀏覽2211|回應6|推薦24

近日,中國科研團隊實現從二氧化碳到澱粉的全合成,為國際上首次。通過「光能-電能-化學能」的能量轉變,成功構建從二氧化碳人工合成澱粉僅需11步反應的途徑,實驗室僅需幾小時就可完成農作物需幾個月的澱粉合成過程。

這個實驗的做法是:

首先將二氧化碳用無機催化劑還原為甲醇。然後甲醇被轉換成為三碳,接下來是三碳合成六碳,最後,聚合成為澱粉。和標準天然澱粉對比,其結構基本一致。

人工合成澱粉有哪些優點呢?

1、步驟簡單

這次合成只需要不多的步驟,自然界中生物從二氧化碳合成澱粉,需要大約60個生化反應,且需要複雜的生物反應。而這個人工合成,大概11個步驟。

2、速度快效率高

這次實驗室合成的速率是玉米澱粉合成速率的8.5倍。自然界合成澱粉的效率約為2%(玉米),而工業合成效率可以達到10%以上。(能量效率100%情況下,約5度電的能量生產1千克澱粉)

上述所說是前半部分,下面說說後半部分,那就是碳排放。

二氧化碳不再是廢物,而成為寶物。西方國家想通過碳排放限制發展中國家的發展,可能會適得其反。

有了這項技術之後,如果大規模工業化生產,那麼首先土地不再是限制糧食的絕對因素,只要能源充沛,就能生產食物,廉價的能源會成為關鍵。過去貧瘠的土地無法種植糧食,現在則可以使用光伏生產能源,最後還是生產糧食,殊途同歸。而且避免了化肥、農藥的使用,可以說是大變革。

未來人類移居其他星球,毫無疑問也需要這項技術,要知道火星大氣96%都是二氧化碳。

( 知識學習科學百科 )
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引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=43785165&aid=168343391

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羊點
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2021/09/27 11:25
看到这个新闻也是吓一跳,科幻小说中描述的人类的食物从工厂生产出来而不是土地里种出来的日子不远了。

!#@$%^&*()_+
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.
2021/09/25 18:39
澱粉吃下去,消化以後也是變成二氧化碳。

假設人工合成澱粉可以量產,問題就是如何捕獲、運輸二氧化碳。空氣中的二氧化碳捕捉成本很高。要捕捉就要從燒煤的工廠下手。

所以一邊燒煤,一邊用電把二氧化碳轉為澱粉。這裡就是在比能源效率還有電力來源。最好的狀況是用核能當基載,白天捕捉火力發電廠的二氧化碳,晚上用多餘的核能電力製造葡萄糖。葡萄糖可以養動物細胞製造肉。

省下的土地用來種樹。樹木可以吸收空氣的二氧化碳製造木板。而且很多年內,木板不會再變成二氧化碳。

【無★言】時代悲劇 (二)
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2021/09/25 09:41

太神奇了!是真的嗎?十一步即可將二氧化碳轉化為澱粉?真是不可思議。

查看原論文,覺得格式與一般論文不同。一般論文開頭為簡介,再來是實驗方法、結果、分析,最後是結論。這篇完全無分段,一段到底。

世事有利有弊。此法可增加食物產量,救民於飢,但人口也將因此而增長。如今人口近八十億,地球還能再容納多少人呢?我很悲觀,覺得地球將來會被人類毀了。現今連暖化都控制不了了,人口再增加,完了。

冽風(43785165) 於 2021-09-25 11:00 回覆:
是的,未來一切都不好說,但是大國還是有穩定的力量支撐,小國就難說了。

何偉
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2021/09/24 23:00
光合作用靠葉綠素,此反應之酶是關鍵,但懷疑有假!
冽風(43785165) 於 2021-09-25 10:59 回覆:
酶是關鍵,我覺得原理上來說並不是不可能的。

!#@$%^&*()_+
等級:8
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2021/09/24 18:05
二氧化碳用無機催化劑還原為甲醇就已經是燃料了。其他都可以不做。有這個步驟就玩不完了。
冽風(43785165) 於 2021-09-24 21:51 回覆:
但是甲醇作為燃料最後還是要排放二氧化碳,這個是吸收二氧化碳。

blackjack
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2021/09/24 13:48

如果能靠合成就產生碳水化合物,真的是一大創造,目前已知生物都是碳基生物,假以時日,說不定也可以合成肉類,各種食物就不再匱乏了

以前看star trek有可以製造或複製食物的機器,如果真由中國人首先研發出來,那還真妙了

冽風(43785165) 於 2021-09-24 21:50 回覆:
看論文是用酶催化,不需要使用細胞,還真是創舉。無論是廢電利用,還是飼料替代,都能大大減少浪費。