中国的科学家是如何人工合成淀粉的?
大概的原理我说一下,首先是利用光伏,把太阳能转化成电能,然后用电能分解水,制成氢气和氧气。
然后,把二氧化碳和氢气放在一起,通过催化剂制造出甲醇。
最后,把甲醇和一系列的酶进行反应,最终合成淀粉。
通过以上流程,科学家实现了从太阳光到淀粉的人工合成。
这个能量转化效率,达到了7%,也就是100份太阳光能量照射到地面,科学家可以合成出7份能量的淀粉。
看起来是不是很低?
有个数据或许会吓到你,进化了无数亿年的植物,对太阳光的利用率只有2%,因为很多阳光农作物无法完全捕捉,从枝叶缝隙中穿过,漏到了地面,秋冬天也无法种植,太阳能闲置几个月。
所以,单纯光合作用,植物对太阳能的利用率能达到约33%,和目前顶级光伏板差不多的利用率水平。
但如果考虑到植物的浪费和闲置,那植物的整体太阳能利用率就跌到了只有2%。
而在这2%里,最多只有一半分配给了淀粉,其他要合成自身枝叶,以及维持自身生命所需。
也就是说,100份太阳光照射到地面,植物最多只能合成出1份能量的淀粉。
论能量利用率,人工合成淀粉技术完爆植物。

而在以上流程中,实际上最核心的流程都是通过电能实现的,把太阳能通过光伏转化为电能只是为了符合从太阳能到淀粉这一要求,让自己看起来更环保而已。
实际上,我们完全可以做到在无太阳光的环境下,让电能直接转化成淀粉,突破人类只能利用太阳能生产粮食的局限,理论上1立方米的生产能力等于5亩地。
这个意义就更大了。

能够从电能直接转化成淀粉,而且还能固定二氧化碳,这是人类步入星际时代的必备前置科技,没有这个东西你不可能进行星际航行的。
利用这个技术,星际飞船就能实现内部碳循环,从而极大的减少携带的氧气和食物等物资。
理论上,突破了可控核聚变技术之后,拥有这种技术的星际飞船,只需要在太空中捕捉游离的核燃料气体,就可以无限飞行,无限续航。
拥有这项技术后,在没有植物生存环境的外星地表,人类也可以建造生命循环系统,碳循环和氧循环都可以建立。
所以,我才说这技术是人类步入星际时代的前置性技术之一,意义十分重大。
这项技术对太阳能的利用率相当高,但作为一个刚刚突破出来的技术,那成本自然是高昂的吓人,主要贵在那个酶的上面,成本太高。
目前人工合成出淀粉,你肯定是吃不起的,价格远远贵于天然淀粉,也许几十年成本都不会具备优势。
那这项技术有啥意义?中看不中用啊。
这你就错了,刚出生的婴儿有什么用,你敢说婴儿没用么?
以青霉素作为举例。
1928年,英国细菌学教授弗莱明发现了青霉素具备强大的杀菌作用。
1929年,弗莱明发表了青霉素的论文,将这一成果公布。
然后,足足9年的时间,没人搭理弗莱明。
因为青霉素极难制造,极难提取,成本高的吓死人,不具备实用价值,所以这一成果被束之高阁。
1935年,德国生物学家杜马克的小女儿病危,被链球菌感染,得了败血病。
为了救自己的小女儿,杜玛克研制成功人类第一款抗菌药,磺胺类药物百浪多息,救下了自己女儿的命。
红25军指挥官程子华和徐海东中弹负伤后被细菌感染,发起高烧,命在旦夕时,军医在战斗缴获品中发现一罐磺胺类药物,最后才救下两位将军的命。
磺胺类药物缺陷很大,能杀死的细菌种类较少,还会杀伤大量的人体正常细胞,副作用相当大。
但这毕竟是人类第一款抗菌药物,在第一次世界大战中大显神威,救下了很多士兵的性命。
绝大多数士兵,都不是被炮火直接击毙的,而是受伤后死于细菌感染,抗菌药的效果十分显著。
作为德国的敌人,看到抗菌药如此厉害,英国也开始加速抗生素的研发。
1939年,弗洛里团队重复了弗莱明的实验,成功提取了少量青霉素,为一个严重感染的15岁男孩进行了注射,挽救了他的性命。
实验证明青霉素前景无限,价值不可估量。
但青霉素的提取之难,难于上青天,凭英国的能力,就算不考虑价格,都没办法实现大规模生产。
1941年7月,弗洛里带着部分团队成员来到了美国,和美国共享技术,希望借着美国的力量突破规模生产的瓶颈。
这项技术的价值一目了然,于是美国政府投入了巨资,组织了16家医药巨头参与联合研发。
到了1943年,美国终于生产出了21万支每针10万单位的青霉素,大概能救几万人。
但那个成本,高的实在是有点吓人,每剂费用为200美元。
1克青霉素,当时的价值等于3200克黄金,真的是只有达官贵人才用的起。
1944年,美国化学家找到了利用化学办法直接合成青霉素的办法,比生物发酵青霉素要快得多,也便宜的多。
青霉素的产量骤然飙升,年产量增长250倍。
到了1945年,每剂青霉素的价格下降到了6美元。
到了1946年,每剂青霉素的价格下降到了0.55美元。
是不是很便宜?
到了1949年,1瓶20万单位的青霉素仅重0.12克,却依然相当于黄金0.9克的价格。
不过到了如今,一瓶青霉素的价格,只有几毛钱了,单位还是人民币。

原创 一棵青木 远方青木

【深时之旅:洞穴的暗河中,藏着我们最深的恐惧和渴望】“深时”是地质时间概念,是地下世界的计时单位。在萨米族传说中,地下世界像是人世的颠倒镜像,地面就是镜面,“生者直立,而逝者行走时上下颠倒,二者的脚彼此接触”。我们脚下的世界,不只安顿着黑暗和死亡,也珍藏着隐秘的人性、漫长的文明。

今天老康给大家分享的这本是剑桥学者罗伯特·麦克法伦的《深时之旅》本书讲述了他的黑暗之旅——他潜入时间深处在地下世界的求知之行。从中石器时代藏骸所、深海实验室、森林菌根网络,到双生地下城、地下无星河、战时万人冢,再到洞穴岩壁、冰臼、核废料处置库……

他见证人类种种行为在地层中留下的印记,理解我们的叙事文明如何塑造了世界的认知逻辑与生存意识。他说,“我见到了一些希望自己永远铭记之物,也见到了一些宁愿从未目睹之事。”

在这场旅行中,他试图去破解人类和黑暗的关系,并且将历史上那些探险家、艺术家、洞穴探险家、潜水员、哀悼者、梦想家和谋杀者进入地下的令人难忘的故事对读者娓娓道来。麦克法伦在这里提出了一个重要而令人不安的问题:“我们是否是未来地球的好祖先?”

就如《#深时之旅#》开篇的一段话道出了麦克法伦的雄心——进入无人抵达之境,进入时间的深渊,去见证人类对大地的作为,去指认这些行为在地质层中留下的遗产,去理解我们的叙事文明如何塑造了我们的认知逻辑与生存意识……

有人说,阅读此书,是一次进入奇迹、损失、恐惧和希望的旅程,它将改变你看待世界的方式。

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月与雕刻家与画家

我为了维持生计也为了适应人类社会的生活,我找到了一份在一个酒吧的工作,作为一个调酒师在这里工作。时间就这样过去了,渐渐的我熟悉了作为调酒师的工作,这工作我同样能作为一个旁观者,但不同的是如今的我也能作为参与者去尝试解开他们心中的被生活禁锢的枷锁。

首先介绍一下我工作的地方,这是的一个清吧,每晚都只播放爵士乐,不会有城市之中的喧闹,是一方独立于城市外的天地。来这种地方的客人大多带有些心事,或者只是想享受隔离于世界的宁静,我也正是更喜欢这宁静的净土才来到这里的。另外,我们的店长也是一位十足的好人,虽然他总是一张毫无表情的脸,配合着他苍白的头发和低沉嗓音,就好像一直在生着气一样,看起来就很有故事,但这样的他录取了我这个毫无社会履历的人来这里工作,使我又有了一处落脚之地。

在一个月亮还很明亮的夜晚,我正看着天上明月,一位客人来到我们的酒吧,这位不是常客。他坐在了靠近我的吧台的一角,我询问了他想喝些什么,然后着手进行调制。过了一会儿,我把他点的酒给了他,我看店里没有那么多客人,我就和他说起了话,我在交谈中了解到他是一位小有名气的雕刻家,雕刻本是他的业余中的爱好,但自从他第一个作品卖出了一份好价钱并获得了很高的评价,雕刻在他的生活中的占比就越来越大,为了潜心钻研雕刻,他辞去了原本的工作把雕刻作为主业,可在最近的思想的匮乏,他赚的钱越来越少,快要不能维持生计了,只是来着一方天地缓解一下他郁闷心情。此时我身后的小电视播出了一条新闻是一位画家的画展,这是一个我曾与她同行过的画家,雕刻家看到后喃喃自语,我没听清但大概是对画家的抱怨,我当然也没打算问,但这让我想到了那片沙漠上的事情。

在我还是一只乌鸦的时候,曾有过几次远行,有一次我飞到了极南的一片沙漠,这里只有无尽的黄沙毫无生命的迹象。在一天夜晚,我正在枯枝上歇息,远处传来了一阵阵脚步声,我朝那边望去,是一个背负沉重行囊的女人,和其他可能来到沙漠的人理相比,她还带着画板,从这点来看她是一位画家。我飞到她的身边,她却自然地伸出手像是迎接我的到来一样,我就站在了她的手上。

“小家伙,你怎么会出现在这荒无人烟的沙漠中呢。”这是她对我说的第一句话。她还跟我说她来到这里是为了获得一些灵感,她想在这沙漠之中取一些或壮观或凄美的画面,用于融入她的作品之中,而这仅仅是出于热爱。

也许是一个人的旅途太寂寞了,她开始和我说起了她的经历,她曾是独自一人在创作,一天她看到了一个帖子,是一个雕刻作品,她被这个作品震撼到了认为这个作品很符合她画中的意境,她联系上了这个作者,请求二人可以长期合作并想和他做朋友。雕刻家同意了,并用二人共同的积蓄租了一间工作室,一起创作,偶尔也会自己的作品中添加对方的元素。二人就在一起创作了有两年之久,但二人之间就逐渐出现了裂痕而且越来越大,雕刻家固执的认为艺术品就该用来赚钱,认为这样才能体现艺术的价值,而画家认为艺术就是自己情感的表达,艺术就是由自己的热爱驱动的,只有一腔热情才能展现出艺术的美好。二人因为观点的不同就此决裂,走上了不同的道路。

说着往事,画家找到了一处合适的取景地,正对一轮明月,一颗枯树,远处沙海浮动,黄沙自然做出了完美的滤镜,画家让我站在树上,我照办了站在枯萎的枝头,画家速速起草,很快就完成了这幅明月枯枝图。之后,我们就朝着北方走着,过了一天一夜,来到了沙漠与城市接壤处。我目送她回到了城市,她也和我挥挥手向我告别,我们之间的故事就告一段落。

而那故事中的雕刻家想必就是我面前这位落魄的男人了,二人分别后,走在了截然不同的路上,看到这番景象,不由得感慨,感慨二人的经历,昔日的友人如今却针锋相对,两人在不同的路上渐行渐远,而二人间的断崖永远都无法再有闭合的一天。男人付了钱就走了,我并没有再说什么,因为以我现在的阅历真的帮不上他,这可能会是我的一个小小的遗憾吧。

我下班了,独自走在回家的路上,抬头看了看明月,这是团聚的象征,我想起了我第一次醒来的那一天。我行走在路上,我第一次作为Den走在人类的路上,我和路上的其他人一样。但天是这样的冷,我不禁打了个寒颤,旁人就像不存在一样显得氛围只剩压抑。本想着能够呼出一口寒气,可是天本就没那么冷。一路上,我想着少年,他的笑容,他的话语,他的梦想,他的一切。空气中弥漫着潮湿的气味,抬头一看,高空中阴云密布,本该明亮的时间里却显得有些灰暗。第一次觉得雨天也可以这么压抑的,与少年一起看到的琉璃星空早就不在了,可能是我的内心已经黯淡了。

我的记忆还停留在蝉鸣的盛夏,可这就已经快要深秋了,而这一切我都无法回头,这是我的选择。少年曾与我在他家里小院看满月,月是明亮的,月的周身有繁星点缀,天空如琉璃透彻,好像现在的一切都是虚假的,但少年就在我身旁月光打在他脸上,映出纯真的笑,他是真实的,远处群峦起伏,映出岩的厚重,那是真实的,山下森林幽静,映出如画般的景,这是真实的。

希望圆月能使我与少年回归于简单的日常。


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