二氧化碳變澱粉,相信這項技術很多人之前就在新聞報道中聽說過。這是一項由中國科研團隊突破的技術,這項技術顛覆了自然界十幾億年以來綠色植物靠陽光提供的能量將二氧化碳和水轉化成澱粉的傳統方式,使人類有能力在工廠中模擬類似植物的光合作用過程,利用二氧化碳人工合成澱粉。
小麥、大米等主糧對人類的重要性不言而喻,這些糧食的主要成分就是澱粉。澱粉屬於糖類物質,我們需要攝入足夠的澱粉,才能夠維持正常的生理活動。澱粉被攝入人體消化後會轉化成葡萄糖這種有機小分子,為人體內眾多的細胞提供能量。
對於二氧化碳變澱粉這項技術,有網友調侃,從此以後我們就能靠喝西北風生存了!然而這種說法太誇張了,因為相比於透過傳統農業種植獲得含有澱粉的糧食,人工合成澱粉這項技術目前的成本還是太高了。
在實驗室中完成整套二氧化碳合成澱粉的流程,成本確實很高。資料顯示,二氧化碳變澱粉,不僅需要二氧化碳,還需要氫,整個澱粉合成過程涉及到大約11個核心反應,期間需要多種催化劑以及生物酶,部分反應過程還需要維持高溫高壓條件,經過極其複雜的反應,最終才能合成澱粉。
為了研究出二氧化碳變澱粉這項技術,天津工業生物技術研究所的馬延和教授所領導的科研團隊為之奮鬥了6年時間,才在世界上首次用化工手段將二氧化碳轉變為澱粉。那中國科學家為之奮鬥了這麼久的研究成果,真的會因為成本問題,變得毫無用處嗎?
目前來說人工合成澱粉成本確實高,不過這並不代表該項技術毫無用處,沒有應用前景。
人類的科技現在已經非常發達了,但我們現在依然需要大規模種植水稻、玉米等農作物,透過農作物的光合作用獲取澱粉,因為這是獲取澱粉成本最低的一種途徑。
然而儘管我們研發出了化肥、農藥,以及高產量、抗病蟲害、抗倒伏的優良農作物,但人類依然沒有擺脫靠天吃飯的命運。如果未來發生氣候鉅變,人類遭遇巨大的自然災害,糧食儲備耗盡,農業種植無法滿足生存需要,那我們又該如何生存下去?
有了二氧化碳變澱粉這項技術,就相當於多了一份保障。在迫不得已的情況下,為了獲取澱粉等人類賴以生存的資源,成本將變得不再那麼重要。而且當地球氣候環境惡化後,直接用二氧化碳人工合成澱粉,可能會比在人工建造的溫室大棚等環境中種植農作物產出糧食的成本低。
此外,當人類未來往月球、火星等地球以外的世界發展時,利用這項技術將降低人類對農作物的依賴。而且人類呼吸時本身就會撥出二氧化碳,將二氧化碳合成澱粉是對於這種廢氣最好的處理方式之一。
事實上,透過不斷最佳化利用二氧化碳人工合成澱粉的流程,再加上規模化效應,人工合成澱粉的成本未來應該還可以大幅度降低,在一些特殊的應用場景上還是可以有作為的。
而且資料顯示,在實驗室中用二氧化碳人工合成澱粉的能源利用率和合成效率,其實比綠色植物的光合作用高數倍。