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在火星,喝“西北风”也管饱

 大科技杂志社 2022-05-03 发布于海南

淀粉可由人工造

人类食物中的重要部分是淀粉,它是人体能量的主要来源。不管米饭、面条,还是薯片,它们的主要成分都是淀粉。古往今来,淀粉类食物的制作原料都来自于水稻、小麦、土豆、玉米等植物。不过,2021年,中国科学家研发出一项新技术,可以人工合成出淀粉。

淀粉的原料是二氧化碳

人工合成淀粉的原料并非植物,而是二氧化碳。二氧化碳是空气的组成成分之一,也是我们呼吸时排出的无用气体,用二氧化碳变出食物听起来很不可思议,但植物就是用这种方式获取能量的。

植物摄取阳光中的能量,利用光能将它们吸收的水分和二氧化碳转化成氧气和淀粉,这就是光合作用。

造淀粉就像搭积木

淀粉有着非常复杂的结构,它由很多个“积木”组成,这些“积木”有3个种类:碳元素、氢元素、氧元素。

碳元素和氧元素可以从二氧化碳中获得,氢元素可以从氢气中获得。科学家通过生物化学方法,将这些物质中的元素拆分出来,再一步步拼装,越拼越复杂,最终拼成了淀粉。

比植物更高效

明明种植物就可以获得淀粉,为什么非要人工合成呢?

人工合成淀粉,比植物自己造淀粉要高效得多。比如玉米合成、积累淀粉要用约60个步骤,经过复杂的反应和生理调控才能完成。而科学家们设计的“搭积木”流程在自然界中不存在,只需11个步骤就能造出淀粉,合成速度是玉米的8.5倍;在能量充足的情况下,1立方米的反应器生产的淀粉量就相当于半个足球场大的玉米田。

火星粮仓

目前,人工合成淀粉技术还处于实验阶段,成本也远高于种植农作物生产淀粉,我们在很长一段时间里还是要靠种地获取食物。但随着技术不断升级,未来,或许会有“淀粉工厂”拔地而起,源源不断生产出“人造淀粉”;火星的大气95%都是二氧化碳,宇航员把淀粉反应器带去火星,建造“太空粮仓”,就不用愁没有食物了。

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