录制视频软件fraps:人造光合作用取得突破 人类将变"植物人"?

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/30 07:28:01
人造光合作用取得突破 人类将变"植物人"?   文章提供 于 2009-4-1 8:3:34 (北京时间: 2009-4-1 20:3:34) 阅读时出现乱码? 解决办法
  什么时候人类也能像植物那样,用清洁、简便、高效的办法从自然界获取能量呢?人们离这一期望越来越近了。美国加州大学伯克利分校的科学家,在这一领域取得了重大突破,找到了可使光合反应顺利进行的特殊催化剂。

  植物通过光合作用获取能量,什么时候人类也能像植物那样,用清洁、简便、高效的办法从自然界获取能量呢?人们离这一期望越来越近了。据美国“每日科学”网站3月12日报道,美国加州大学伯克利分校的科学家,在这一领域取得了重大突破,找到了可使光合反应顺利进行的特殊催化剂。在此基础上,科学家期望彻底弄清光合作用的奥秘,使人工光合作用能大规模用于生产和生活。

  大自然怎样制造能量

  人类工业文明出现不过几百年,煤炭、石油等化石能源就日渐枯竭,加上气候变暖和环境污染等,已严重威胁人们的生存。与之相比,大自然用其神奇的能量循环和分配系统,使整个生物圈几十亿年相安无事。无论从哪一方面讲,自然的方式都比人工的来得高明。

  那么,自然的高明之处在哪里呢?

  环境污染的根源是人类用燃烧化石燃料的方式维持能量供应,由此产生了废气、废水以及随之而来的温室效应、臭氧层破坏等。而大自然以绿色植物、海藻和蓝细菌等为依托,借助太阳光,利用光合作用,将二氧化碳和水转化成氧气和葡萄糖,完成了精妙无比的能量循环。那些化石燃料如煤、石油、天然气等,都是通过光合作用,以还原碳元素的形式固定下来的太阳能。但目前要利用这些化石燃料的能量,必须要付出环境污染的巨大代价。光合作用的能量来源虽然也是太阳能,但其反应物水和二氧化碳都直接取自自然,不会产生污染物。

  如果请一位生物学家和一位可再生能源的研究人员,分别列出世界上最重要的化学反应,有一个反应毫无疑问会列在其中,即由光驱动将水分子裂解为氧气、氢离子和电子的反应,这是光合作用的核心。生物学家认为,这一反应向地球上所有复杂的生命提供能量和氧气,使生命得以延续。可再生能源研究者则认为,它也许正是解决世界能源问题的关键。人类揭开了光合作用的这一关键过程后,便一直尝试摆脱植物载体,在实验室中通过光裂解水分子,产生可以燃烧的氢气。

  光合作用水裂解反应(以下简称“光解反应”)的出现,为多细胞生命的生存创造了条件。现在,25亿年过去了,人类正在运用自己的聪明才智努力重复大自然的巧夺天工。这一反应过程十分精妙,至今科学家都未完全弄清。根据电化学理论,拆开水分子需要的能量足以摧毁任何生物分子。然而,植物每天都在进行这一反应,却没有对自身产生不良影响。科学家只有解开这个谜团,才能在实验室中完成人工光合作用。

  
来源: 青年参考