淀粉是植物储存能量的一种形式,也是人类获取能量的主要来源,比如大米、小麦、玉米、土豆里都含有丰富的淀粉。绿色植物在光照条件下可以吸收光和二氧化碳,然后进行光合作用,合成淀粉。
但植物的光合作用效率很低,在它们吸收的太阳能中,只有2%能够转化成淀粉。而人类为了获得大量的淀粉,只能种植更多农作物,但土地是有限的,所以科学家一直在寻找人工合成淀粉的办法。
这个过程并不容易,在植物体内,二氧化碳转化成淀粉需要60多个步骤,每个步骤还需要精准的配合,很难人为调控。
不过这个难题最近有了突破。中国科学院天津工业生物技术研究所的团队开发了一种人工合成淀粉的方法,创造了一个奇迹:通过人工合成,把二氧化碳变成淀粉。
在这项研究中,他们设计了一条只需要11个步骤的反应过程,还制造出3种高效的酶,提高了合成速率和最终的淀粉生成率。实验数据显示,人工淀粉的合成速率是玉米的8.5倍。
接下来,科学家将会尝试使用这种方法大规模合成淀粉,如果能够成功,不仅能解决全球的粮食问题,还可以用在太空探索领域:未来,宇航员在飞船甚至其他星球上,也可以使用这种方法生成淀粉和能源。
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