WAP手机版 RSS订阅 加入收藏  设为首页
云顶集团手机版
当前位置:首页 > 云顶集团手机版

云顶集团手机版:生产由传统的农业种植模式向工业化的车间生产模式转变成为可能

时间:2021/9/25 17:59:18   作者:   来源:   阅读:14   评论:0
内容摘要:农业是否有必要满足碳水需求?当二氧化碳和氢气发生反应时会发生什么?9月23日,中国科学院举行了今年的第一次新闻发布会,介绍了天津工业生物技术研究所在人工淀粉合成方面取得的重要进展。该研究所的研究人员提出了一种不依赖植物光合作用的颠覆性淀粉制备方法。它以电解产生的二氧化碳和氢气为原料成功地生产淀粉。这是世界上首次实现二氧...

农业是否有必要满足碳水需求?当二氧化碳和氢气发生反应时会发生什么?

9月23日,中国科学院举行了今年的第一次新闻发布会,介绍了天津工业生物技术研究所在人工淀粉合成方面取得的重要进展。该研究所的研究人员提出了一种不依赖植物光合作用的颠覆性淀粉制备方法。它以电解产生的二氧化碳和氢气为原料成功地生产淀粉。这是世界上首次实现二氧化碳从头合成淀粉。淀粉生产由传统的农业种植模式向工业化的车间生产模式转变成为可能,并取得了突破性进展。相关研究结果发表在24日的《科学》杂志网络版上。

淀粉是“粥米”中最重要的碳水化合物,是面粉、大米、玉米等谷物的主要成分,也是重要的工业原料。

目前,淀粉主要由绿色植物通过光合作用固定二氧化碳合成。在玉米等农作物中,二氧化碳转化为淀粉涉及60多个代谢反应和复杂的生理调节步骤,太阳能的理论利用效率不超过2%。作物的种植通常需要几个月的时间,并使用大量的资源,如土地、淡水和肥料。

“长期以来,研究人员一直在努力改善光合作用的生命过程,希望提高二氧化碳的转化率和光能利用效率,并最终提高淀粉的生产效率。”本文通讯作者、中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延河坦言。

那么,除了光合作用,有没有更有效的方法来用二氧化碳生产淀粉呢?

为了解决这一问题,中国科学院天津工业生物技术研究所的研究人员从一开始就设计了一种非自然二氧化碳固定和人工淀粉合成的新方法,主反应为11步,首次在实验室中实现二氧化碳完全合成淀粉分子。

研究小组采用类似“积木”的方法,联合中科院大连化学物理研究所,利用化学催化剂,在高密度氢能的作用下,将高浓度二氧化碳还原为碳一(C1)化合物,一种新的聚合酶,基于化学聚糖反应原理,将碳1化合物聚合为碳3化合物,最终优化生物途径将碳3化合物聚合为碳6化合物,然后进一步合成线性和普鲁兰(Cn化合物)。

“这种人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉的8.5倍,这是实现设计自然和超越自然目标的一大步,并为创造新的功能生物系统提供了新的科学基础。”作者之一、中国科学院天津工业生物技术研究所副研究员蔡涛说。

在能源供应充足的情况下,按照目前的技术参数,理论上1立方米生物反应器的淀粉年产量相当于我国种植5亩玉米的平均年产量。这一成果使传统的淀粉生产农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能,并开辟了以二氧化碳为原料合成复杂分子的新技术路线。

马延和表示,这一成就为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造打开了一扇窗。如果该系统过程的成本在未来可以降低到经济上可行,与农业种植相比,将节省90%以上的耕地。和淡水资源,避免农药和化肥对环境的负面影响,提高人类粮食安全,促进碳中和生物经济的发展,促进可持续的生物基础社会的形成。

同时,周七,中国科学院副院长、党组成员,中国科学院院士,在记者招待会上强调,这一成就仍在实验室阶段,仍有很长的路要走从实际应用。“1”的概念突破到“1”的转换



相关评论

本类更新

本类推荐

本类排行

本站所有站内信息仅供娱乐参考,不作任何商业用途,不以营利为目的,专注分享快乐,欢迎收藏本站!
所有信息均来自:百度一下(云顶集团赌场桂ICP备14004456号-1