近日，由中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所(中科院天津工業(yè)生物所)主導(dǎo)完成的人工合成淀粉重大科技突破進(jìn)展成果論文，在著名國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上線發(fā)表，“人工合成淀粉”技術(shù)突破的新聞刷了屏?？茖W(xué)界對這一科學(xué)成果給予了高度評價(jià)，而社交媒體上更是一片歡呼。一些人腦洞大開，想象出了各種“未來場景”，比如不再需要種地、鍋爐房旁邊建一個淀粉廠把“碳排放”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆称吩稀?，甚至有人調(diào)侃“喝西北風(fēng)充饑”原來不是幻想……
“人工合成淀粉”，到底是怎么回事？它距離“用空氣生產(chǎn)饅頭”還有多遠(yuǎn)？
在地球上，淀粉的產(chǎn)生是物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化的一種過程。綠色植物中的葉綠體吸收二氧化碳，利用光的能量把它轉(zhuǎn)化為淀粉，同時(shí)釋放二氧化碳。這個過程被稱為“光合作用”，是由幾十個反應(yīng)構(gòu)成的。
而“人工合成淀粉”的實(shí)質(zhì)，是擺脫對葉綠體的依賴，由人來操控實(shí)現(xiàn)這個過程。在前述的這項(xiàng)技術(shù)突破中，葉綠體中進(jìn)行的這一系列反應(yīng)得到了優(yōu)化，反應(yīng)步驟減少到了11步，相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化率也得到了提高。
也就是說，科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)了“不要葉綠體”來完成二氧化碳到淀粉的轉(zhuǎn)化。因?yàn)椴灰~綠體，也就不需要種植農(nóng)作物，也就不需要土壤、農(nóng)藥與化肥，對空間和水的利用率也就更高。
但是，這只是完成了“人類能做到”的目標(biāo)。想要用它來生產(chǎn)食物，還需要更重要的“如何高效、經(jīng)濟(jì)地做到”。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是不計(jì)成本的，而生產(chǎn)應(yīng)用必須考慮。
在用二氧化碳合成淀粉的過程中，至少有兩個方面的挑戰(zhàn)需要克服：
一是能源。葉綠體是直接吸收太陽光來作為能源，而目前的人工合成淀粉中是用光伏發(fā)電的技術(shù)把光能轉(zhuǎn)化為電能。也就是說，實(shí)際上也還是需要用到電。在目前，光伏發(fā)電只是在技術(shù)上成熟，而在應(yīng)用方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法跟火電、水電相比。人工合成淀粉，要么等待光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，要么是去占用現(xiàn)在已經(jīng)供應(yīng)緊張的電力。
二是酶。在光合作用中，涉及到多達(dá)幾十個的生化反應(yīng)，每個生化反應(yīng)都需要相應(yīng)的酶去催化。目前的這個人工合成淀粉方案，雖然大大減少了反應(yīng)步驟，但依然還有11步，需要用到十多種酶的參與。酶是具有催化活性的蛋白質(zhì)，目前能夠用于工業(yè)生產(chǎn)的酶，要么從自然界直接提取（需要消耗植物），要么通過發(fā)酵生產(chǎn)。不管哪種途徑生產(chǎn)，生產(chǎn)成本也都不低。
在科學(xué)史上，類似的科學(xué)突破并不是第一次。
比如合成氨，就是通過化學(xué)反應(yīng)把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨氣，從而作為肥料。從弗里茨·哈伯解決了“能做到”的問題，到卡爾·博施解決“高效、經(jīng)濟(jì)地做到”的問題，經(jīng)過了若干年的時(shí)間，產(chǎn)生了兩位諾貝爾獎得主。
這已經(jīng)是從理論突破到實(shí)際應(yīng)用“快速完成”的例子。
而合成生物學(xué)的經(jīng)典例子——“人工合成蛋白質(zhì)”，早在1965年就有中國科學(xué)家做到了。但迄今為止，它也依然只是科學(xué)研究的手段，而沒有用于生產(chǎn)。因?yàn)?，人工合成蛋白質(zhì)所需要的能源、原料與酶代價(jià)太過高昂，用這種方式來生產(chǎn)蛋白，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如種植物、養(yǎng)動物、發(fā)酵微生物來得高效和現(xiàn)實(shí)。
今天的“人工合成淀粉”在科學(xué)進(jìn)展上的價(jià)值，類似于1909年的合成氨，或者1965年的合成結(jié)晶牛胰島素。不管它是像合成氨那樣最終進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)，還是像合成蛋白質(zhì)那樣尚存在于科學(xué)文獻(xiàn)中，都是很杰出的科學(xué)突破。雖然“人工合成蛋白質(zhì)”至今沒有進(jìn)入我們的生活，但它大大推動了生命科學(xué)的研究，標(biāo)志著人類在認(rèn)識生命、探索生命奧秘的征途中邁出了關(guān)鍵性的一步。
“人工合成淀粉”的未來，是像合成氨那樣成為常規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，還是像合成蛋白質(zhì)那樣作為科學(xué)研究能力，還需靠時(shí)間去驗(yàn)證。
（原題為《評論丨“二氧化碳合成淀粉”成功，人類離“喝西北風(fēng)充饑”還有多遠(yuǎn)？》 作者 云無心 食品工程博士、科普作家）
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喝水充饑是成語嗎
綜述：喝水充饑不是成語，成語是畫餅充饑。 重點(diǎn)詞匯：畫餅充饑 ［成語解釋］畫個餅來解除饑餓。比喻用空想來安慰自己。 ［典故出處］清·湯顯祖《牡丹亭》第十六出：小生待畫餅充饑，小姐似望梅止渴。 ［近義詞］望梅止渴、無濟(jì)于事 ［反義詞］名副其實(shí) ［常用程度］常用 ［感情色彩］貶義詞 ［語法用法］作主語、謂語、賓語；比喻用空想來安慰自己 ［成語結(jié)構(gòu)］連動式 ［產(chǎn)生年代］古代 近義詞：望梅止渴? ? ［成語解釋］原意是梅子酸，人想吃梅子就會流涎，因而止渴。后比喻愿望無法實(shí)現(xiàn)，用空想安慰自己。 ［典故出處］清·馮夢龍《警世通言》卷三十四：鸞拆書看了，雖然不曾定個來期，也當(dāng)畫餅充饑，望梅止渴。 ［近義詞］畫餅充饑 ［反義詞］名副其實(shí) ［常用程度］常用 ［感情色彩］褒義詞 ［語法用法］作謂語、賓語、定語；含貶義 ［成語結(jié)構(gòu)］連動式 ［產(chǎn)生年代］古代
2氧化碳能做什么
滅火 光合作用
如何給小學(xué)生講關(guān)于二氧化碳的知識
結(jié)合實(shí)際。太多理論人家接受不了。注意新奇有趣，最好可以現(xiàn)場做實(shí)驗(yàn)來引起小朋友的興趣
有關(guān)二氧化碳性質(zhì)的小故事
石灰石與稀鹽酸反應(yīng)，有大量氣泡冒出；實(shí)驗(yàn)中蠟燭熄滅，下面的蠟燭先熄滅說明二氧化碳密度比空氣密度大，二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒因此能滅火，故答案：小燒杯中有大量氣泡冒出；大燒杯中蠟燭下面的熄滅，上面的后熄滅；密度比空氣密度大；既不燃燒也不支持燃燒；
有關(guān)一氧化碳的遠(yuǎn)古故事
該種氣體是在古代用來處決希臘人和羅馬人，在11世紀(jì)一個西班牙醫(yī)生第一次描述了這種氣體。 最早制備一氧化碳的是法國化學(xué)家 de Lassone（在1776年）。他通過加熱氧化鋅和碳制得了一氧化碳。但由于一氧化碳燃燒時(shí)產(chǎn)生了與氫氣類似的藍(lán)色火焰，de Lassone錯誤地認(rèn)為他制得的是氫氣。在1800年英國化學(xué)家William Cruikshank才證明一氧化碳是由碳元素和氧元素組成的化合物。 最早對一氧化碳的毒性進(jìn)行徹底研究的是法國的生理學(xué)家Claude Bernard。在1846年，他讓狗吸入這種氣體，發(fā)現(xiàn)狗的血液“變得比任何動脈中的血都要鮮紅”。后來我們知道血液變成“櫻桃紅色”是一氧化碳中毒的特有的臨床癥狀。 正是因?yàn)檫@種特點(diǎn)，一些肉品商人用一氧化碳處理鮮肉，可以使生肉不被氧化變色，甚至可以在10℃的溫度下保存28天還如同新屠宰的肉，并因此引起非議。美國消費(fèi)者協(xié)會認(rèn)為即使這種處理沒有害處，也會掩蓋肉不新鮮的狀態(tài)，即使肉品處于即將腐爛狀態(tài)，消費(fèi)者也不知情。
人在呼吸時(shí),氧氣與二氧化碳的比例是多少
大約是1:1
畫餅充饑的故事簡介，畫餅充饑是什么故事，畫餅充饑
三國時(shí)期，有一個人叫盧毓，在魏國做官，由于他為魏文帝曹丕出專了許多好主意，因此，屬受到朝廷器重，升為侍中、中書郎。 一次，魏文帝對盧毓說："國家能不能得到有才能的人，關(guān)鍵就在你了。選拔人才，不要取那些有名聲的，名氣不過是在地上畫一個餅，不能吃的。" 盧毓回答說："靠名聲是不可能衡量才能的人，但是，可以發(fā)現(xiàn)一般的人才。由于修養(yǎng)高，行為好，而有名的，是不應(yīng)該厭惡他們。我以為主要的是對他們進(jìn)行考核，看他們是否真有才學(xué)?，F(xiàn)在廢除了考試法，全靠名譽(yù)提升或降職，所以真?zhèn)坞y辯，虛實(shí)混淆。" 畫餅充饑 ( huà bǐng chōng jī ) 解釋： 畫的意思就是用一個物體來表示另一個物體，充饑就是用一個你有的當(dāng)做是你想要而又沒有的。畫個餅來解除饑餓。比喻用空想來安慰自己。 用法：連動式；作主語、謂語、賓語；比喻用空想來安慰自己或欺騙別人。
二氧化碳是什么
二氧化碳是一種無色無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水；固碰笑體二氧化碳叫干冰，能用于人工降雨、制冷劑。笑陸含二氧化碳的化學(xué)性質(zhì):1.本悉仔身不能燃燒，也不支持燃燒2.能與水反應(yīng)CO?+H?O=H?CO?，生成碳酸；3.能與堿反應(yīng)CO?+2NaOH=Na?CO?+H?O4.高溫條件下能與碳反應(yīng)C+CO?=高溫=2CO由于二氧化碳本身不能燃燒，也不支持燃燒，且密度比空氣大，所以二氧化碳可以用來滅火。
什么是二氧化碳?
c02是什么氣體 c02是二氧化碳?xì)怏w。二氧化碳（carbondioxide），一種碳氧化合物，化學(xué)式為CO2，化學(xué)式量為44.0095，常溫常壓下是一種無色無味或無色無嗅（嗅不出味道）而略有酸味的氣體，也是一種常見的溫室氣體液孝，還是空氣的組分之一。碳是一種非金屬元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。 二氧化碳（carbondioxide），一種碳氧化合物，化學(xué)式為CO2，化學(xué)式量為44.0095，常溫常壓下是一種無色無味或無色無臭而其水溶液略有酸味的氣體，也是一種常見的溫室氣體，還是空氣的組分之一（占大氣總體積的0.03%-0.04%。 在物理性質(zhì)扮空方面，二氧廳埋瞎化碳的熔點(diǎn)為-56.6℃（527kPa），沸點(diǎn)為-78.5℃，密度比空氣密度大（標(biāo)準(zhǔn)條件下），溶于水。
二氧化碳是什么？
二氧化碳是一種無色無味的氣體，密碰笑度比空氣大，能溶于水；固體二氧化碳叫干冰，能用于人工悉仔降雨、制冷劑。 二氧化碳的化學(xué)性質(zhì): 1.本身不能燃燒，也不支持燃燒 2.能與水反應(yīng)CO?+H?O=H?CO?，生成碳酸； 3.能與堿反應(yīng)CO?+2NaOH=Na?CO?+H?O 4.高溫條件下能與碳反應(yīng)C+CO?=高溫=2CO 由于二氧化碳本身不能燃燒，也不支持燃笑陸含燒，且密度比空氣大，所以二氧化碳可以用來滅火。
