直接利用二氧化碳合成淀粉,這完全可以算得上是一項(xiàng)具有顛覆性意義的成就。
表面上來看,使用二氧化碳合成淀粉,一方面可以減少大氣中的二氧化碳含量,另一方面又可以提供人類生存所需的必要營養(yǎng)物質(zhì),是一項(xiàng)了不起的成就,但其真正的意義可能遠(yuǎn)比表面上看起來的更加重大。使用無機(jī)物來合成有機(jī)物,這是人類跳出傳統(tǒng)食物鏈的第一步。在食物鏈中,有生產(chǎn)者和消費(fèi)者,植物是生產(chǎn)者,它們通過光合作用將陽光中的能量以質(zhì)量的形式固化下來,而食草動(dòng)物是初級消費(fèi)者,它們通過吃掉植物來獲取能量,而食肉動(dòng)物是高級消費(fèi)者,它們通過吃掉食草動(dòng)物來獲取能量,所以本質(zhì)上所有生物的能量來源都是太陽,人類也不例外。
傳統(tǒng)的食物鏈存在著兩個(gè)問題,其一,所有生物的能量來源都依賴于生產(chǎn)者,所以生產(chǎn)者的數(shù)量就決定了消費(fèi)者的數(shù)量。
我們都知道,人類文明的發(fā)展擠占了其它動(dòng)物的生存空間,所以很多動(dòng)物的數(shù)量急劇減少,有的甚至瀕臨滅絕,但這卻又是沒有辦法的事情。因?yàn)槿祟愐彩窍M(fèi)者,人類的生存也要依賴于生產(chǎn)者,所以人類需要耕地,需要牧場,需要占有大量的生產(chǎn)者。因?yàn)榈厍蚩臻g是有限的,人類占有的生產(chǎn)者多了,其它動(dòng)物占有的生產(chǎn)者就少了,所以數(shù)量自然也就會(huì)隨之減少,而使用無機(jī)物直接合成可供人類食用的有機(jī)物,這意味著人類的生存將不再依賴于生產(chǎn)者,如果未來人類能夠?qū)崿F(xiàn)所有營養(yǎng)物質(zhì)的自行合成,那么也就能將自身活動(dòng)對其它動(dòng)物的影響降到最低。
其二,在傳統(tǒng)食物鏈中,能量的傳遞會(huì)出現(xiàn)極大的耗損。
食草動(dòng)物吃掉植物,但并不能將植物所蘊(yùn)含的能量全部吸收,而食肉動(dòng)物吃掉食草動(dòng)物,同樣也不能將食草動(dòng)物所蘊(yùn)含的能量全部吸收,事實(shí)上在傳統(tǒng)食物鏈中,能量的傳遞效率連20%都不到,所以當(dāng)你吃掉一只烤羊腿時(shí),意味著消耗掉了數(shù)量極為龐大的植物,而你所獲得的能量卻是極為有限的。而通過二氧化碳直接合成可食用的營養(yǎng)物質(zhì),意味著能量傳遞過程中的耗損被免除了,能量傳遞效率顯著提升。
如此說來,直接使用二氧化碳合成淀粉,是否意味著人類已經(jīng)邁出超越自然的第一步呢?這就有些夸張了。
使用無機(jī)物直接合成有機(jī)物,雖然使人類超越了傳統(tǒng)食物鏈,但并沒有超越自然。在食物鏈中,所有生物依賴于生產(chǎn)者,而生產(chǎn)者則依賴于太陽所提供的能量,即使人類可以直接使用無機(jī)物來合成食物,太陽作為地球能量的唯一來源,這一本質(zhì)并沒有改變。二氧化碳不可能平白變成淀粉,這一過程需要消耗能量,而無論是煤炭、石油、風(fēng)能還是水能,其本質(zhì)都是太陽能量,所以使用二氧化碳合成淀粉本質(zhì)上依舊是一個(gè)將太陽能量固化為質(zhì)量的過程。
所以,要想將二氧化碳合成淀粉的技術(shù)工業(yè)化,首先要解決的就是能源成本問題。
這一技術(shù)目前在實(shí)驗(yàn)室中的耗能是可控的,效率也是很高的,但如果走出實(shí)驗(yàn)室,耗能肯定會(huì)增加,而這一技術(shù)要想大面積推廣,就必須讓整個(gè)過程的成本低于農(nóng)業(yè)種植的成本,到那時(shí),人類就能真正意義上擺脫對于食物鏈生產(chǎn)者的依賴,耕地牧場也能夠還給大自然了。這有可能嗎?有可能,因?yàn)槿祟惖哪茉传@取方式正在發(fā)生變革,比如可控核聚變技術(shù),只需要100噸的氦-3就可以滿足全人類一年的能源需求,如果變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),我們就真的可以以低于農(nóng)業(yè)種植的成本使用無機(jī)物直接合成食物了,人類也就真正跳出了食物鏈。
使用無機(jī)物直接合成食物,雖然不能讓人類超越自然,但卻可以幫助人類邁向新的高度。
比如在宇宙中有著很多與地球環(huán)境相近的行星,未來我們要想在這些行星上建造基本,再也不用擔(dān)心食物的問題了,我們可以使用這些行星上固有的無機(jī)物來直接合成食物,這會(huì)給未來的宇宙開拓帶來極大的便利,因?yàn)槲覀儾豢赡茉谝粋€(gè)未知的星球上迅速種出大量的農(nóng)作物,也不可能通過星際運(yùn)輸來運(yùn)送食物,能夠隨時(shí)隨地合成食物這將會(huì)大大加快宇宙開拓步伐。所以使用二氧化碳合成淀粉,從長期意義上來講,它是人類邁向新高度的起點(diǎn)。
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