“空氣變饅頭”進入工程測試階段,不久或量産,這種饅頭你吃嗎?

5樓的男人 2024-03-20 18:34:54

2021年9月24日,全球著名《科學》雜志刊登一篇中國科研工作者發表的論文,這篇論文被發表後,就在科學界引起巨大的轟動。

只因爲這是人類迄今爲止首次打破自然的壁壘,把空氣中的二氧化碳合成爲澱粉,被網友們稱呼爲“空氣變饅頭”。

2年多時間過去了,最近有關空氣變饅頭又有了最新進展,中國科學院天津工業生物技術研究所原所長馬延表示,空氣變饅頭已經進入到工業測試階段,此舉也意味著不久的將來,諸位都可以吃上這種有空氣轉化的饅頭了。

自然界的植物,是如何把二氧化碳轉化成爲澱粉的?

植物在生長的過程中,在誕生澱粉的過程中,離不開兩大因素:陽光和二氧化碳,很多人都知道植物和動物所需要的空氣成分是互補的。

動物在呼吸氧氣後,吐出二氧化碳,而植物正好相反,在吸收二氧化碳後,釋放出氧氣出來,如果細心就會發現這裏的重點,那就是碳元素,其作爲介質,在一呼一吸之間,維護自然界的平衡。

在植物吸收二氧化碳後,就發生了自然界中最神奇的反應,也就是光合作用,整個過程就好像是一個微型的超級工廠,時刻在生産著重要的産品。

這個是植物利用陽光,把吸收的二氧化碳(CO2)、水(H20)、在陽光能量的催化下,轉化成爲葡萄糖(C6H12O6),在這個過程中,多出的兩個氧離子結合在一起,就是被釋放出來的氧氣(O2)。

這還只是第一個過程,也就是植物通過光合作用生産出葡萄糖,接著這些葡萄糖通過植物細胞中的催化酶,經過一系列的催化反應,就形成如今人們食用的澱粉。

從植物合成澱粉來看,其離不開一個關鍵步驟,那就是合成葡萄糖,因爲葡萄糖是生命活動的能量貨幣,其主要目的也是葡萄糖爲其提供能量,而富余的葡萄糖也就是富余的能量,不能被浪費掉,得儲存起來。

而葡萄糖並不利于儲存,所以植物經過轉化把葡萄糖轉化成爲澱粉,只不過是植物在儲存能量,以備不時之需,這個過程就好像動物會在秋季儲存糧食是一個道理。

所以,想要人工合成澱粉,那麽最重要的一步,就是如何把二氧化碳轉化成葡萄糖,再進一步轉化合成澱粉。

二氧化碳人工合成澱粉

從上面植物合成澱粉的過程,可以看出主要就兩個步驟,把二氧化碳和水一起合成葡萄糖,然後把葡萄糖轉化成爲澱粉。

前面說過,澱粉只是植物儲存的能量方式,屬于附屬産品。如果葡萄糖是可以存儲的話,那麽植物也就沒必要合成澱粉了。

所以人類在合成澱粉的時候,就想到是否可以繞過中間的部分,也就是不用合成葡萄糖,直接獲得人類需要的澱粉呢?

實際上,這個過程是可以的,根據中國科學院天津工業生物技術研究所發表的論文顯示,人工合成澱粉是通過化學-生物途徑,繞過了植物內部複雜的生産方式,直接把二氧化碳轉化成爲澱粉。

這個過程,由于少去了中間環節,也就是合成葡萄糖的過程,不僅節省了光合反應中消耗的大量時間和能量,而且大大的提高了澱粉的合成率。

根據論文顯示,在人工合成澱粉的過程中,每分鍾每毫克催化劑,就可以把22納摩爾的二氧化碳轉換成爲澱粉,這一效率是自然界中玉米合成澱粉合成率的8.5倍。

目前就各種實驗數據來看,人工合成澱粉的效率都是大大高于植物合成的轉化率,這就代表著未來這種人工合成澱粉有著巨大的潛力。

雖然目前人類已經突破,從0走到1,但是現階段還停留在實驗室之中,想要實現量産估計還有一段過程,不過從最近的報道來看,我國已走到前列,已經步入到工程測試階段,期望不久的將來,就可以量産了。

二氧化碳合成澱粉的重大意義

人類文明發展到現在,在科學技術上已經非常先進了,不僅可以上天入地,而且還前往其他星球,但是長久以來,科學家們卻始終無法克服一個看似簡單的問題。

那就是如何脫離植物,獨立生産出糧食出來,目前市面上所有的食物,都是通過數千年前的種植技術獲取而來,經過數千年發展,唯一不同的點,那就是科學技術進步,産量提高而已,但是獲取食物的本質,與數千年前的人類沒有不同。

如何克服這個問題,成爲很多科學家的心願,一旦克服這個問題,那麽人類將擺脫土地對人的束縛,人類生産生活方式將會發生重大的改變。

面對日益增長的人口,也不用顯得那麽焦慮,只要有二氧化碳,就有足夠的原料來生産食物,可以養活更多的人。

另外一個方面,人工合成澱粉,對環境也有一定的積極意義,如今全球變暖是一個刻不容緩的問題,而造成全球變暖的一個重要原因,就是溫室氣體增加,而二氧化碳正是溫室氣體主力軍,如果可以消耗二氧化碳合成澱粉,相信在未來對全球氣候變化也起到一定的積極作用。

如果將來有一天,由二氧化碳轉換成澱粉真的做成饅頭,請問對于這樣的饅頭,你會吃嗎?

0 阅读:16

5樓的男人

簡介:感受世間萬物的神奇,一同探討研究!