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首届宁夏中学生科普科幻作文大赛一等奖作品展示: 回到未来

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编辑:高 瑞 审核:杨鹏斌

银川市唐徕中学 2020级 呼润泽岩 省级一等奖 指导教师:楼晨光

未来,也许并不遥远。地球上的人口在人类克服了各种困难后便激增了起来,而关于舌尖上的食物,人均占有量却可能越来越少,林地和耕地的占用,使得食物的种类在不久的将来会越来越少,面对饥饿问题人们或将改变他们的菜单。

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对于解决饥荒的问题,目前来说,最好的解决办法就是进行海水稻和杂交水稻,以及土豆的扩产。土豆是一种十分优良的作物,它的成活率高,产量高,淀粉含量多,对于解决未来的粮食问题无疑是最应优先考虑的食物,这个方案是最无害,最可靠也是最低成本的。但是如果说有其他的方法,那么便是太空育种和基因改造了——这两种方法不可控的因素太多,有可能会适得其反。而以空气中的成分合成淀粉在近来也使得这一问题处于明朗的局面。我国科学家攻克了人工合成淀粉的难关,中科院研究人员设计了一种化学酶,以及一套由11个化学反应组合而成的系统,用二氧化碳人工合成淀粉,在这项研究中,研究人员在催化剂的作用下将二氧化碳还原成碳一化合物,而后利用自己设计的化学酶再将其聚合成淀粉。科学家将合成的淀粉与天然淀粉进行了比较,无论是光谱吸收峰,核磁共振信号,都证明了这两者在结构上并无差异。

使用该项技术合成人工淀粉的效率是玉米的8.5倍,在这种情况下, 一立方米生物反应器年产淀粉的量相当于三分之一公顷玉米的平均淀粉产量,而且它还可以节省90%的耕地和淡水资源。虽然它现在还不能代替我们所吃的淀粉,但它可以作为工业原料,极大程度地缓解了农业压力。现在,有了人工合成淀粉的技术,我们可以不用为食物发愁,只要有二氧化碳,就能合成淀粉。离地球最近的火星,它的大气中96%都是二氧化碳,人体的代谢产物也包含二氧化碳,可以直接循环利用起来。

现在二氧化碳等温室气体造成了全球变暖两极冰川消融,导致了海平面上升,极端天气频繁出现,地球的环境变得更加危险,虽然各国都在努力减少碳的排放,但环境中的二氧化碳总量还是惊人的,必须采取固碳技术中,直接合成淀粉是最好的,可谓一举两得。

我们消化淀粉放出二氧化碳,它是一个放出能量的过程。与之相反,要把二氧化碳转化为淀粉,它就需要有能量的输入,那么这个能量来自哪里呢?其实这种思路和绿色植物的光合作用十分相似,它所采用的也是和光合作用一样的太阳能,只不过它使用的是“液态阳光”所谓液态阳光,就是把太阳能变成液体燃料,这也是我国中科院的研究成果,因此十分清洁。

尽管在这方面,我们仍然有很长的路要走,但是在不久的将来,“西北风”也可以成为人们可以入口的东西,人们也许不会再为生计和食物的短缺而发愁。