空氣變饅頭？真的嗎？


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真的 ， 這個看似天方夜譚的想象正在成為可能 。 2021年9月 ， 中科院發布了一項重要的科研成果 ， 那就是通過人工合成的手段 ， 將空氣中的二氧化碳轉化為淀粉 。 這是在國際上首次實現二氧化碳到淀粉的全人工合成 。 相關成果已由國際知名學術期刊《科學》在線發表 。
為什么要人工合成淀粉呢？


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一直以來 ， 科學家們就有一個夢想 ， 就是把農業種植的一些產品 ， 通過工業化方式來生產 。 種莊稼來獲取糧食淀粉 ， 這是我們習以為常的一種模式 ， 但是畢竟我們的土地有限 ， 人口越來越多 ， 糧食需求越來越多 ， 對農業的壓力也越來越大 。 我們是不是可以用一種高效的工業方式來生產、制造傳統農業產品 ， 來提高我們的生產效果呢？
這是怎么做到的？


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植物吸收陽光作為能量 ， 然后在體內把二氧化碳和水變成碳水化合物和氧氣 。 這就是植物的光合作用 。 人工合成淀粉與植物的光合作用相似 ， 同樣利用太陽能、二氧化碳和水 ， 不過反應場所不是植物體內 ， 改在了反應罐里 。


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太陽能發電后 ， 電解水再制成氫 。 氫氣與二氧化碳在酶的催化下 ， 形成一種擁有一個碳分子的化合物 。 接下來 ， 就是一個堆積木的過程 。 一碳化合物被生物酶催化成三碳化合物 ， 三碳化合物再聚合成六碳化合物 。 很多個六碳化合物手拉手連在一起 ， 就成了我們想要的產物——淀粉 。


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據專家介紹 ， 這是用二氧化碳和電解產生的氫氣合成淀粉的一個過程 ， 有11步核心生化反應 。 從能量角度看 ， 光合作用的本質是將太陽光能轉化為淀粉中儲存的化學能 ， 這成為關鍵 。 長期以來 ， 科研人員一直在努力研究光合作用這個過程 ， 希望將光能高效地轉變為化學能并儲存下來 ， 最終提升淀粉的生產效率 。 人工合成淀粉的速率是自然界玉米合成淀粉速率的8.5倍 ， 這是人工合成淀粉從“0到1”的概念突破 。 未來 ， 淀粉的工業化制造如果能夠實現 ， 這將會節約90%以上的耕地和淡水資源 ， 避免農藥、化肥等對環境的負面影響 ， 提高人類糧食安全水平 ， 促進碳中和的生物經濟發展 。
我們現在能吃上這種人工合成淀粉嗎？
據說現在專家都不舍得嘗自己合成出的淀粉 。 因為這些淀粉比金子還貴 。


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在實驗室制作的酶催化劑成本非常高 ， 穩定性也不高 。 因為酶催化劑和化學催化劑還不太一樣 ， 一熱就容易失去活性 。 這種技術如果成熟 ， 大概還需10年左右 。 人工合成淀粉這一技術把二氧化碳作為原料 ， 昔日全球生態的“禍首”有望成為新的資源 。 這項技術為碳達峰、碳中和目標的實現 ， 提供了一條新的路徑 。
【喝西北風也能吃飽？——來看看空氣如何變饅頭】來源：央視科教

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