空气合成淀粉即将量产,喝西北风就能生存的日子很快要到来了吗?

活在信息时代 2023-07-21 18:54:14

每个人都知道,万物生长靠太阳。作为一种腐生文明,地球上的生命能够生存,主要依靠太阳这颗黄矮星中的物质聚变产生的能量。太阳产生的能量以光照的形式到达地球,并通过植物的光合作用,将空气中的二氧化碳合成成有机物,这样才有了生命能够发展的基础。

可以说,没有植物的光合作用提供的食物,人类文明将不会存在。然而,从另外一个角度说,植物提供的食物,也限制了人口的增长。就像睿智的《文明》系列玩家经常头疼的事情一样,城市发展到一定程度之后,人口就会因为食物不足而停止甚至减少增长。这也是北方苦寒之地人口一直很少的原因,即将那些国家努力鼓励生育,生一个孩子每个月给几千块钱那种,人口数量依然上不去。有史以来,如何喂饱国民,就是历届政府头疼的主要问题。搞不好就“民大饥,人相食”。

那么如果能够使用现代工业替代光合作用的话,那么人口的增长就将突破植物的约束,从而打开新世界的大门。

而这个问题,被中国科学家解决了。2021年9月24日,中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延和团队在《科学》杂志发表了一篇名为《Cell-free chemoenzymatic starch synthesis from carbon dioxide》的论文,提出了一种不依赖植物光合作用,以二氧化碳、电解产生的氢气为原料,成功生产出淀粉的方法,在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。经过两年时间的不断研发,今年5月27日举行的中关村论坛第二届碳达峰碳中和科技论坛上,中科院天津工业生物技术研究所所长马延和对外宣称:二氧化碳人工合成淀粉的吨级中试装置已经建成。这意味着很快我们就可以吃上人工合成的淀粉了。

与自然植物的光合作用相比,淀粉人工合成可以利用高密度的能量与高浓度的二氧化碳,所需步骤少、效率高、速度快,在能量充足供给的条件下按照目前技术水平,一吨反应罐年产淀粉的量相当于5亩土地玉米种植的产量。

可以说,自然植物进化出来的光合作用,虽然很神奇,但是未必是最做优的合成路径。而人工合成则可以找出其中的关键步骤,或者使用更优的催化剂,来获得更好的合成效率。

很多人都知道一个例子,就是制造冰毒的刘招华,这个人天才的使用甲胺、盐酸等通过化学合成的冰毒,纯度极高,不含麻黄素。直接占领了世界各地的冰毒市场,比起传统从植物中提取的方法来,成本和产量都大为提高。

虽然这个不是什么正面例子,但是侧面说明了人工合成食物的路径,可能比传统种植业要有效得多。从而使得人口增长与农业土地的承载极限脱钩,而与自然能量,如水电等的产量直接挂钩,从而永久地改变世界的政治格局。对于普通人而言,这其中也可能蕴含着巨大的商机!

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评论列表

我的号托管

我的号托管

2023-07-21 21:01

合成淀粉需要消耗能源,能源的来源是个非常重要的问题。

水聆阳

水聆阳

2023-07-24 13:25

除了地球外能用

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