中国再破世界第一!化学合成粮食即将量产,二氧化碳竟能变馒头

刘姐两性集锦 2024-09-14 16:08:40

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本文陈述内容皆有可靠信息来源,赘述在文章中间

文丨兴月

编辑丨兴月

民以食为天,粮食问题一直以来都是我国的重中之重,最近,中科院天津工业生物技术研究所,成功研制出了人工合成淀粉,该技术竟能将二氧化碳变成淀粉!

虽然从一开始,这个研究方向就遭到无数人的质疑,但现在却真真实实的发生了,甚至还让中国再次成为世界第一。

那么人工合成淀粉是如何研制出来的?比起传统淀粉又有哪些优势呢?

颠覆性技术

2015年,天津生物研究所一名研究员提出了一个非常大胆的设想,想要将空气中的二氧化碳转化为淀粉。

这个设想可谓是空前未有,在此之前还没人敢将二氧化碳与淀粉联想在一起,为此当这个研究方向被提出时还曾遭到很多人的质疑。

而这位研究员便是马延和,他想将二氧化碳转变成有用的东西,毕竟二氧化碳对这个世界的影响以及危害还是非常大的。

不仅对人体有一定的危害,还是全球变暖的主要驱动力,从而加剧温室效应,引发一系列自然灾害。

可如果将二氧化碳转化为淀粉,不仅能够解决人们的温饱问题,带来大量的粮食,还能够有效减轻环境的负担。

空气中的二氧化碳得以减少,温室效应也能够得到缓解,从而延缓全球变暖的速度。可以说马延和提出的这个设想还是有很多好处的,也被大家称为“空气变馒头”。

只是,光有设想是万万不能的,还是要进行实践,就这样人工合成淀粉这项伟大的技术得以顺利开展。

虽然这项技术遭到了很多人的质疑,可马延和与科研团队始终没有放弃,无论遇到再大的磨难和挫折,他们都勇往直前,呕心沥血,致力于将设想变成现实。

他们从零开始,一步步探索、摸索,筛选催化剂、优化反应条件,在经历了无数次的失败后终于迎来了好消息。

参考资料:光明网传媒官方账号——《“空气变馒头”,进入工程测试!》

这项技术由天津工业生物技术研究所与大连化物所联合研究,首次从头合成二氧化碳到淀粉的转变,这意味着人工合成淀粉这项技术取得了突破性进展。

淀粉不仅是粮食中的主要成分,还是工业的重要原料,其作用颇多。而传统淀粉主要是由农作物通过自然光合作用,并固定二氧化碳从而生产出来的。

可这项技术却不需要农作物,只需要将空气中的二氧化碳转化为淀粉,只是合成的过程却充满了挑战。

要知道自然界中的淀粉,合成与积累的这个过程涉及到了60余步的生化反应,同时还涉及非常复杂的生理调控。

为此,人工能否顺利合成淀粉,还是一个未知数。不过,既然提出来了,马延和与科研团队自然不会轻易放弃,而是苦心钻研,攻克一个又一个技术难题。

最终,中国科研团队终于实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,创下了世界又一大颠覆性技术。

在研究的过程中,科研团队主要采用了类似于“搭积木”的方式,通过耦合化学以及生物催化这样的模块体系,从而实现能量转变,取得了突破性进展。

从光能到电能,最终再到化学能,这一系列能量转变方式将自然界淀粉合成时所涉及到的60余步生化反应大大缩减,目前只需要11步便可以完成合成。

相较于自然界淀粉合成,人工合成淀粉的能量转化效率大大提升,从自然界的60余步缩减至11步。

不仅如此,科研团队还进行了优化反应,采用模块组装优化以及时空分离这种反应策略来减少底物之间的竞争。

参考资料:新京报社官方账号——《中科院天津工生所马延和:二氧化碳人工合成淀粉吨级中试装置建成》

不同的反应可以在不同的时间以及空间下顺利进行,产物对反应的抑制也得到了一定的改善。

人工合成淀粉的能量转化效率以及速度都远超农作物,其能量转化效率是玉米的3.5倍,淀粉的合成速率更是玉米的8.5倍。

中国再创颠覆性技术,同时这项技术还在《科学》这个国际性学术期刊上顺利发表。

从2015年提出,到2018年开始研究,再到2021年首次实现人工合成淀粉,其研究速度可谓是十分迅猛,而且今年更是取得了突破性进展,向产业化迈进。

优缺点

这项技术被称为是颠覆性技术,其影响力以及意义都是重大的。不仅解决了人们的温饱问题,大大提升淀粉的产量,不用农作物便可以实现“淀粉自由”。

同时,还可以缓解二氧化碳带来的危害,有效延缓全球变暖的速度,毕竟全球变暖也是目前各国正面临的巨大挑战。

而人工合成淀粉与目前市面上的淀粉并无任何区别,不仅可以食用,还可以用于工业,其作用是一样的。

只是,人工合成淀粉也有一定的局限性,那就是无法满足人们的身体健康以及日常所需的营养成分。

要知道人们所需的营养成分是很复杂的,蛋白质、维生素、纤维素以及碳水化合物等等。

而淀粉组成的碳水化合物只是其中营养成分之一,并非是唯一的选择,除了摄入碳水化合物外,还需要摄入其他的营养成分。

长期摄入单一的淀粉作物,可能会影响人们的身体健康,出现营养不良等情况。

而且,淀粉也无法撼动传统农作物的地位,大米白面依旧是最主要的粮食。

还有一个就是人工合成淀粉的制作成本比较高,需要固定的基础设备,相较于传统农作物玉米来说,制作成本还是太高了,这就是人工合成淀粉实现大规模生产所需要面临的问题。

不过,这项技术还是有很大的意义的,至少在一定程度上解决了粮食问题,是中国粮食生产发展的一项重大里程碑式的突破。

参考资料:光明网官方账号——《“空气变馒头”?颠覆性改变来了!》

重中之重

从这项技术研制成功来看,粮食问题依旧是重中之重。曾经的中国不仅饱受战争的苦难,还经历过特大灾荒。这导致无数人因吃不饱饭而不幸离开这个世界,甚至连树皮都成为了饱腹的食物。

在灾荒年代,吃不饱穿不暖就是百姓生活的常态,为此解决粮食问题便成为了我国的重中之重。

“民以食为天”这短短几个字更是深入人心,具有深刻的教育意义。因经历过灾荒,“节约粮食”也成为了我们一直以来遵循的原则。

在我国正面临巨大的粮食问题时,一位伟大的科学家出现了,他带领科研团队呕心沥血、苦心钻研,最终为中国乃至世界研制出了杂交水稻。

他就是杂交水稻之父袁隆平,中国杂交水稻事业的开创者和领导者,为中国乃至世界的粮食生产发展做出了巨大的贡献。

在解决粮食生产发展方面,袁隆平可谓是功不可没,被称作是“当代神农”,深受国家和人民的爱戴。

只是如今我国人口已经突破14亿大关,粮食问题依旧是重中之重,面临很大的挑战。

为了解决这个问题,我国从未停止过从世界各地引进产量高的农作物,就比如玉米、番薯,这些农作物在我国扎根并迅速生长,从而解决了国人的温饱问题。

如今,我国又再次带来了颠覆性技术——人工合成淀粉,这项技术受到了国际学术界的高度赞赏与认可,称之为是影响世界的重大颠覆性技术,对中国乃至世界来说都有很大的意义。

目前,这项技术仍在探索之中,还未实现大规模应用。不过,科研团队已经建成了吨级中试装置。

这预示着二氧化碳人工合成淀粉这项技术有望从实验室走向大规模应有,可行性有了进一步的提高。

前路漫漫,科研团队仍面临很多挑战,虽然这项技术能够有效解决粮食问题,可生产成本却非常高,而且具有一定的局限性。为此,要想实现大规模应用,这些潜在的问题还是需要解决的。

结语

人工合成淀粉是影响世界的一项重大颠覆性技术,意义重大。一旦实现大规模应用,中国将再破世界第一,更好的解决人们的温饱问题。

只是,前路漫漫,这项技术仍处于探索之中,好在已经建成了吨级中试装置,从实验室走向大规模应用的可行性有了很大的提升,或许不久的将来,我们就能接触到这项技术。

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评论列表
  • 2024-09-15 08:16

    看来水真能变汽油

刘姐两性集锦

简介:感谢大家的关注