近日,中国科学家在美国科学杂志上宣布成功实现人工合成淀粉的突破性研究,为解决全球粮食危机和气
【菜科解读】
全球粮食安全一直是国际社会关注的焦点,然而,粮食问题的困扰依然存在。
近日,中国科学家在美国科学杂志上宣布成功实现人工合成淀粉的突破性研究,为解决全球粮食危机和气候变暖提供了新的希望。

一、全球粮食问题与粮食不足
联合国粮食及农业组织的数据显示,2021年全球有约25亿人面临粮食不足的风险,其中饥饿人口数量为7.8亿。
这一现象不仅受到冲突影响国家的困扰,还受到气候变化的负面影响。
气候变化导致极端天气事件频发,影响农作物生长,使得一些地区面临特别严重的粮食危机。
特别是撒哈拉以南非洲,以及也门、索马里、南苏丹等国家,都面临着严重的粮食不安全和人道危机。
二、淀粉的重要性
淀粉是一种碳水化合物,也是植物体内最主要的能量储存形式之一。
人类主要通过谷物和根茎类食物摄取淀粉,使其成为人体主要的碳水化合物来源之一。
淀粉在植物中起到多种重要功能,包括能量储存、营养储备和维持细胞渗透压等。
人类通过加工和烹饪,将淀粉分解为葡萄糖分子,提供给身体供能使用。
三、人工合成淀粉的技术原理

天津工业生物所的科研人员成功开发了一种利用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的人工路线。
这一技术包括11个核心生化反应步骤,其淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。
关键在于能量转化,通过光伏发电将太阳光能转化为电能,再利用光伏电水解产生氢气。
接下来,使用催化剂将二氧化碳还原生成甲醇,将电能转化为甲醇中储存的化学能。
该过程的能量转化效率超过10%,远高于光合作用的能量利用效率。
四、人工合成淀粉的意义与应用前景
人工制造淀粉不仅可以解决粮食危机,还为碳达峰、碳中和目标的实现提供了新的途径。
由于人工制造淀粉的主要原料是温室气体二氧化碳,这使得该技术对改善全球变暖问题具有积极意义。
此外,人工合成淀粉技术的应用还可以降低对传统农业的依赖,减缓与农业相关的温室气体排放,有助于构建更加可持续的生态系统。
五、对全球变暖问题的潜在影响
人工合成淀粉的过程涉及到从二氧化碳中合成碳水化合物的过程,这实质上是在一定程度上模仿了植物的光合作用。
通过这种方式,人工制造淀粉的技术对于减少温室气体的排放,实现碳中和具有积极作用。
在我国提出的2030年碳达峰、2060年碳中和的目标下,人工制造淀粉为实现这些目标提供了一种新的思路。
六、技术创新与全球变暖

人工合成淀粉的研究和开发过程推动了技术创新和进步。
通过不断探索和改进淀粉合成的方法和技术,我们可以为其他领域的碳捕集、碳利用和碳储存技术提供借鉴和启示。
这种创新精神和技术进步不仅在改善全球变暖问题方面具有重要意义,还对推动可持续发展和构建低碳经济产生深远影响。
七、前景与挑战
尽管人工制造淀粉在解决粮食问题和应对全球变暖方面具有巨大的潜力,但其应用仍需进一步的研究和评估。
我们需要更深入地了解其环境影响、可行性和实际应用潜力,以确保其真正成为可持续发展的一部分。
此外,需要全球合作与共同努力,将技术创新转化为切实可行的解决方案,以应对全球粮食问题和气候变暖挑战。
人工合成淀粉的突破为全球粮食问题和气候变暖问题提供了新的解决途径。
通过降低对传统农业的依赖、减少温室气体排放,这一技术为可持续发展和构建低碳经济提供了新的方向。
然而,我们仍需保持谨慎乐观的态度,深入研究其潜在影响,并加强全球合作,共同应对这一严峻的全球挑战。
只有在科学技术、政策制定和全球合作的共同推动下,我们才能迈向一个更加清洁、可持续和低碳的未来。
石洞口小,瓮体大,此瓮如何装入洞内令人费解。
民间有顺口溜:“洞里有个瓮,瓮里有个洞,洞里的瓮里有个瓮里洞,瓮里的洞里有个洞里瓮,不知是先有洞还是先有瓮。
”仰天池何“旱而不涸,涝而不溢”:在华山极顶落雁峰(南峰)巅有一天然石凹,宽不盈尺,长约一米,呈不规则形,得名“仰天池”。
池水清澈,涝时不盈溢,旱时不枯竭,一年四时与日月同在,传说太上老君常用此水炼制金丹,其原理至今不明。
“全真岩”三字是如何刻在崖顶的:在南天门外长空栈道尽处的贺老石室上方悬崖绝壁上刻有三个斗方大的字“全真岩”,传为元代道士贺志真题刻。
此摩岩石刻在数十米高的崖壁上,且崖壁呈屋檐状,字就刻在“屋檐”下方,崖壁下就是万丈深渊,不知如何刻上去。
“云天弧光”是怎样出现的:在天梯上方两块巨石周围,夏秋时节的雨天清晨,常常会有几缕电弧一样的光芒划过,格外耀眼,使夜幕下的石纹清晰可见,弧光过后并无雷声,不知其出现原因。
“莲台佛影”是怎样出现的:在华山南峰,空气湿润,阳光朗照的日子,有时会在一片轻雾上方突然出现一团彩色的光晕,光晕正中间有一阴影,形状酷似佛身,或立或坐,惟妙惟肖,不知其形成原因。
为什么会有“燕子衔表”:在南天门外有一石台,相传是轩辕黄帝会群仙的地方。
春夏之交,常有善男信女焚表祭天神,黄表碎片纷飞漫舞天空,引来无数燕子叼衔,不知燕子为何“叼表”。
“oo”是什么字呢:在苍龙岭上方平台边崖上刻有“云海”二字,落款“oo”题,不知是什么字。
有人说是“昌”“明”二字,有人说是陕西关中方言“jiao”(意思就是太阳光很火辣),到底是什么字,至今既无稽可考,也无典可查。
为什么黑龙潭水色变化无常:黑龙潭在华山南峰,潭不大,有一平米见方,常年积水,为黑龙水府。
有时潭水呈黑色如墨,有时又清澈见底,人们不知其中奥妙,《说铃》一书称“龙在则水黑,龙去则水清”。
游山神灯是怎样出现的:明代画家王履在《玉女峰记》中记述夜宿玉女峰,夜半见峰巅崖畔有光如灯,或三或五游移不定,这就是华山神灯。
《雍胜略》记述,华山白羊峰“每至三元八节,即有神灯或三或五现于崖端”,传说见神灯者必定福寿双全。
中方仙桥为什么人来人往:在华山峪三清殿南绝壑上,因天象变化,有时远远望去,在峰壑间能隐约看见一座象彩虹一样的桥,桥上人影幢幢,如群仙聚会。
有位名叫史纪的人在《中方仙桥》诗中描述了这一景象。
这一神秘爆炸事件引发了天文学家的广泛关注,以下是对该事件的详细解释:事件概述2018年,天文学家观测到一次短暂而异常明亮的爆炸事件,命名为“2018cow”(昵称“The Cow”)。
其亮度至少是一般超新星的10倍,持续三天多后逐渐减弱,历时数月。
事件发生在距离地球约2亿光年的CGCG 137-068恒星形成星系(位于大力神座),由夏威夷的地面望远镜首次发现。
理论解释一:黑洞摧毁恒星(潮汐破坏事件)机制:一颗恒星靠近黑洞时,黑洞的强大引力会撕裂恒星,形成气体流。
气体流前缘在黑洞周围摆动并碰撞,形成物质云,释放巨大能量。
证据:多波段观测(从红外到伽马射线)显示,事件初期的快速光爆炸及后续减弱模式与潮汐破坏理论一致。
被撕碎的恒星可能是一颗白矮星(恒星残骸),黑洞质量约为太阳的10万至100万倍,规模接近星系中央黑洞,但出现在星系外围(如卫星星系或球状星团)较为罕见。
理论解释二:超新星爆发形成致密天体机制:大质量恒星死亡时爆炸成超新星,留下黑洞或中子星。
2018cow可能是此类致密天体诞生的实时观测案例。
证据:光学和紫外线信号符合超新星爆炸特征,后续X射线辐射可能来自气体落入致密天体时释放的能量。
恒星质量可能较低,产生的碎片云较薄,使X射线得以穿透逃逸。
研究意义若潮汐破坏理论成立,此事件为研究黑洞与恒星相互作用提供了罕见案例;
若为超新星形成致密天体,则可能是首次实时观测到此类过程,有望揭示恒星演化新机制。
多波段联合观测(如NASA的NuSTAR、Swift天文台及地面望远镜)为解析事件提供了关键数据,凸显了跨波段协作的重要性。
未解之谜尽管两种理论均能解释部分观测现象,但2018cow的独特性(如亮度、能量释放速度)表明其背后可能存在未知机制,需进一步研究。