1965年,我国科学家完成了一项举世瞩目的成就,那就是合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素,并且无偿将生产方法公开,成为了世界很多糖尿病患者的福音。

淀粉是二氧化碳合成的吗

而如今,在合成天然的有机物方面,我国又有了一项举世瞩目的成就,那就是直接利用二氧化碳合成淀粉!采用阶梯式的堆积方式,将二氧化碳这种无机物转化为了可供人体营养的淀粉,这种技术的意义实在是太大了。迄今为止人类还没有脱离自然界,其实就是因为人类本质还是动物,必须从自然界中摄入现成的有机物才能存活。

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淀粉在人体内可以经过复杂的生物转化,转变成脂肪等物质,再加上一些必要营养元素的摄入,人类能够正常地生长发育繁殖。淀粉是很多生化代谢的基础,它的小分子组成或者是代谢的中间产物都具有十分重要的生理学作用。而据报道出来的消息,我国这种生产淀粉的方式,比传统的农业高8.5倍。这就无敌了,绕过了光合作用还能有如此高的效率。

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人类对自然的改造很强,以至于现代的地球很多生态环境退化,反过来又会影响到人类。但是这一切是如何发生的呢?人类的农业需要占据大量的田地,牧业需要占据大量的草地,林业需要占据大量的丛林。其实是人类在和植物争夺阳光的辐射面积,俗话说万物生长靠太阳,占据更多的阳光资源就能生产更多的食物。

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原始时代人类的生产力很弱,所以对自然的改造力量也很弱,更多的是因为直接的捕猎、采集活动导致动植物的灭绝。在现代的生产技术加持下,人类对自然的改造能力日益加强,人口数量迅速增加,因此进一步增加了对阳光资源的需求。而这导致大量的野生动植物资源失去了原有的家园,这种方式还是直接从根上断了野生动植物的活路。对于人类来说,直接占据宝贵的阳关资源是最高效的生产方式。

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学过生物学的都知道,地球生物靠植物支撑,植物叶片中有叶绿素,可以通过光合作用固定阳光中的能量,通过复杂的生化反应,将二氧化碳和水合称为淀粉,淀粉又经过转化可以声称脂肪、氨基酸等物质。绿色植物在绝大多数情况下都是生态系统的生产者,还有极少数小型生态系统靠化能自养菌。绿色植物的光合作用最需要的是什么呢?关照资源!

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所以现代人类的生活模式影响到整个地球的生态。人类作为动物,人体不具备合成淀粉等生命必需营养元素的能力,目前依然只能从自然界摄入现成的有机物,所以人类的农牧林业的发展就是在和地球的野生动植物资源竞争阳光资源。在西方,有些国家为了平衡碳排放,减少人类对环境的破坏,开始投资所谓的人造牛肉,也就是通过人工的方式合成牛肉。

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曾经的世界首富比尔盖茨名下就有这样的企业,不过牛肉的有机物很复杂,现代的生产方式主要是通过培养细胞的方式,动物细胞有很强的全能性,还有贴壁生长的特性,十分是适应于人工培育。只不过目前这种技术的缺陷在于始终难以降低成本,主要是用细胞的方式培养肉类,需要保持严格的无菌环境。另一方面则是通过合成肉类中的各种有机物的方式生产人造肉,生产成本依然是比较高。

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这种直接绕过光合作用、生产效率更高地获得淀粉的方式,对未来的农牧业甚至航天都有重要的意义。在农牧业上,我们不需要占据那么多的土地,就可以生产足够的淀粉,然后再经过生物转化变化为蛋白质、维生素等有机物,意味着环境可能持续改善;而这种方式是利用二氧化碳合成淀粉,也就意味着我们可以用技术手段将大气中的二氧化碳转化为有机物,及固定了碳又产出了有机物。

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业内专家称,如果未来二氧化碳人工合成淀粉的系统过程成本能够降低到与农业种植相比具有经济可行性,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,推动形成可持续的生物基社会,提高人类粮食安全水平。同时这一技术可以突破阳光的利用效率,还将为我国碳达峰、碳中和的发展目标提供一种新的思路。

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这就非常厉害了,有助于我国人与环境和谐发展的目标,同时在未来的应用场景也非常多。长久以来,限制于火箭的推进技术,仍然是用火焰这种低效的推进方式,飞船的运载能力受限,可是这种技术却可以用更高的效率人工合成有机物,那就意味着未来就算是星际航行,也不必要带那么多的食物,就靠搜集宇宙中存在的各种元素就可以制造人类所需要的食物。

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淀粉有很广阔的工业、农业应用前景,实现淀粉的人工合成是一个巨大的成就。如果未来人类再实现了可控核聚变等能源供应模式,意味着能源基本不会出现短缺的可能,而辅助于有机物的人工合成,那么宇宙之大,人类皆可去得,不必要再停留在地球上斗个你死我活。’目前的难题是跨越实验室,将这一技术工业化,如果能做到那真的是功在千秋。