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中产先生 | 洞见时代 发现价值 讲述生活

空气变馒头?
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上午看到一条信息,没怎么在意,还是观网发的,以为是无厘头。
下午就刷屏了,很多正经媒体都在转,甚至段子都出来了,看来真有其事。
没错,说的就是
用二氧化碳合成淀粉
,编成段子就是
空气变馒头

很多人会怀疑,这是不是又是一个水变油的骗局?

还真不是,这个研究发表在《科学》杂志,是中科院做的。
那么,淀粉是怎么被合成出来的?
化学我不懂,以下图表搬运自知乎博主@李雷。
自然界中淀粉主要靠光合作用来合成。

这是光合作用的方程式,除了光,还需要叶绿体来完成合成。

而这个研究的意义在于:纯人工合成,不使用细胞
人造淀粉合成代谢途径的设计和模块化组装
步骤如下:
先将二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇,然后甲醇被转换成为三碳,再把三碳合成为六碳,最后聚合成为淀粉。
好,科普到此结束,解释多了也看不懂。

一句话解释这个研究成果的厉害之处:

不需要细胞参与的人工合成淀粉
重点有两个:

1、不需要细胞参与
2、人工合成
为什么一定要强调不需要细胞参与呢?

其实,合成淀粉在科技界不是难题,好几年前就实现秸秆合成淀粉,不但可以合成淀粉,还可以合成脂肪、蛋白质、氨基酸。
技术也很简单,把秸秆加热处理后,再用蒸汽进行爆破,然后加入酶将其转化成糖。糖经过发酵就可以合成了。
只不过,这种合成一是需要细胞参与(秸秆),二是成本比较高,远比种植高多了。

这个应用场景其实更适合航天领域,空间站不需要种植物了,适合星际旅行和星际殖民?或者真到了流浪地球那种情况,地下不用吃蚯蚓了。
插一句,合成的淀粉和自然合成的淀粉一样,而且比自然合成的淀粉更纯,做成面条更劲道。
那么问题来了,真的像网友说的那样,空气变馒头,喝西北风也能喝饱?

那岂不是要突破能量守恒了。

当然没那么简单。
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这个科研成果有两个地方被大多数人忽略了。

第一个是成本,第二个是效率。

真正要量产和应用,就得和自然界光合作用比成本和效率。
成本这块上面说过,用秸秆这种成熟技术合成已经比较贵了,更何况是非细胞合成。

二氧化碳的成本,氢气的成本(电解水需要用电),成本最高的估计是催化剂和酶,然后转化成甲醇之后合成淀粉还需要电。

不考虑原料成本,单纯从电的角度来计算,理想的实验室条件下理论上:

那么10度电大约可以合成1公斤淀粉。
10度电现在的价格是5块,1吨淀粉2900,1公斤3块钱,还不够电费。

当然,
中科院这个实验用的是太阳能
,据说中科院还在搞生物太阳能电池板,可以减少一些能源消耗,但是又面临效率问题。

第二个就是效率。

用电不划算,用太阳能转化电能不止是成本还有效率问题。
从理论上讲,一立方米反应器年产淀粉相当于五亩玉米地,这当然是不考虑能源和原料成本的理论效率。
如果考虑到成本,还要从太阳能着手,效率恐怕就要有待提高了。
如果能降低成本,再提高效率,那么前景是很看好的,下一步就是小型化,再规模量产。

中科院的研究人员表示5-10年内就开始建立产业园进行产业化,怎么说呢,比较乐观。
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结语
总之,虽然离量产还有距离,但也是很牛的。
不但可以减少碳排放,而且还能缓解粮食危机,想想就很过瘾。
不过,我估计即使量产了,应该也会先满足工业使用,最多到养殖业,至于餐桌…
我倒不介意尝一尝,真让我当主食,就像转基因一样,我还有点不敢。
也有可能以后食品包装会出现纯农业种植之类的标签,那就好玩了。
哈哈,就这样。
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