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我国科学家突破二氧化碳人工合成淀粉技术,这一突破对当下及未来会产生哪些影响? 第5页

                    

user avatar   zhan-yun-2020 网友的相关建议: 
      

这是一项可以把科幻变成现实的技术。


人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍

然而最关键的是,它没有任何的耕地需求!

仅仅1立方米大小的生物反应器,一年时间生产的淀粉含量就相当于5亩玉米地。

  • 由于米面还含有其它的营养元素,所以作为主食还是不可替代的。所以,我们主要来看看对淀粉工业的影响。

当前作为工业生产原料淀粉的主要来源就是玉米。

中国玉米种植面积42670千公顷(6.40亿亩),这些玉米可以被1.28亿立方米的生物反应器所替代。

可能有人认为,上1亿立方米恐怕也会占不小面积吧?

但不要忘了,中国的基建狂魔人社。

理论上来说,1亿立方米其实仅仅相当于长宽高464.15m的立方体。

如果我们建设一个平均50米高的淀粉基地,空间有效利用率哪怕只有30%,所需要的占地也仅仅只有600万平方米(600公顷或6平方公里),仅仅占地2582m×2582m。而中国一个乡镇的面积随随便便就达到100平方公里,差不多只需要拿出几片小山坳,就可以供应全国的工业淀粉(但哪怕建设的基地分散开来,也用不了多少面积)。

只需要在落后地区,建设这么几个淀粉基地,就可以把经济很快拉上来。

所以说,这个技术能解决的不仅仅是中国的粮食以及碳中和问题,同样也有利于达成共同富裕。

那些落后的地区为什么落后,说穿了就是又偏僻有没有什么资源,建一个淀粉基地,相当于变相的增加了一种资源,经济上来了,交通建设之类的其它各个方面也能很快更上。

如果在未来还能在淀粉中加入相应的维生素和微量元素,那么甚至可以替代主食。但所需要的工厂面积,也仅仅只需要相当于一个小城市城区的面积而已。

当这个技术完全成熟之后,只需要扩大几个规模,就可以轻轻松松提供全球淀粉供应。

我们可以在非洲建设大大小小的淀粉工厂,不仅可以解决非洲的饥饿问题,更有利于中华民族的伟大复兴。

甚至,这项技术发展到全球级别之后,二氧化碳导致的全球变暖人类也能轻松应付。

基本上控制工厂对二氧化碳的吸收,人类几乎可以比较精确地控制大气中的二氧化碳含量了。

当然,我们的目标是星辰大海。

可以想象在未来的星河世纪,在偌大的宇宙母舰上,只需要一个小小的淀粉生产基地,就可以供应数十万人的基本生活。

这不仅仅有利于人类对太阳系的基底开发,也更有利于派遣飞船进行星际探索。

往近了看,有了这项技术,也可能让月球甚至火星基地的建设变得更有价值。

当然,这项技术对于目前来说,工业应用还比较遥远。

但这个新兴技术,拥有无限的可能。

有可能在我们的有生之年,能够看到这一项技术,彻底改变我们生活的方方面面。


很庆幸我能生活在这个年代,能够一步步看到科幻小说中的想象一步步变成现实。

而且这个变成现实的关键,正越来越多的掌握在我们的手上。


user avatar   zhang-zheng-xing-66 网友的相关建议: 
      

蛤?那岂不是以后吃面条都要担心是真的假的了?(抖个机灵)。

怎样看都极其伟大。即便短期不能低成本大规模应用,对载人航天也具备重要意义。


user avatar   msrdw 网友的相关建议: 
      

之前《临高启明》某个技术群还在讨论三次元怎么利用二氧化碳与氢气反应得到的甲醇呢,这就出来了。你看在我朝不是没有发展科技的原生动力,但是前提是能让人吃饱饭。


user avatar   davidtsang 网友的相关建议: 
      

从长期角度来说,人总能依赖发展来解决发展中的问题,我们也无需为未来担忧。


user avatar   li-yi-53-93 网友的相关建议: 
      

一,技术工业化还有较长路要走

原文链接[1]

从原文综述来看,文章提供了一条反应路线

图示工艺分几步:

1.用氢气和二氧化碳,在催化剂环境下合成甲醇。

本技术路线的光能-化学能的能量转化效率超过10%,远超光合作用的能量利用效率(2%)。

甲醇也可以用化工方式合成,有多种工艺路线,例如天然气部分氧化法、一氧化碳和氢气高压催化法等[2]


2.甲醇通过生物酶催化反应,生成甲醛,再合成二羟基丙酮。


3.通过生物酶催化,将二羟基丙酮合成六碳糖(如葡萄糖或者果糖),再合成直链淀粉,最后合成支链淀粉。

如图所示,产生的淀粉量较少,应该还是实验室阶段。

按照一般的工业技术开发流程,需要经过小试、中试、工业化生产几个阶段才能实现量产。

下一步需要中试。


二,中试需要解决的问题

1.工艺稳定性

小试能走通的工艺,到了中试阶段需要建设生产线扩大产量,如果放大过程中暴露出难以克服的重大问题时,就需要复审实验室工艺路线,修正其工艺过程。


2.设备材料问题

设备需要满足反应条件。


3.传热、传质问题

小试使用的容器小,与周围环境热量交换较为充分,物料混匀很容易。在放大过程中传热传质问题会凸显出来,需要用合适的设备解决。


4.工艺条件优化

(1)改善反应条件,控制副反应的发生,提升得率。

(2)未反应完的原材料尽可能回用,减少三废排放。


5.工艺流程与操作方法的确定


6.研究确定质量控制方案 [3]


三、进入工业化生产的前提条件

1.根据中试情况进行物料衡算,确认经济性

这项研究的相应作者马延河说:"如果将这一过程的总成本降低到与未来农业种植经济相当的水平,预计将节省90%以上的耕地和淡水资源。[4]

确定工艺后,原材料消耗和生产成本估算,确定产品的原材料单耗等经济技术指标能为市场接受,如果成本太高则没有工业化价值。


2.设备和工艺具备稳定性

要证明各个化学单元反应的工艺条件和操作过程,在使用规定的原材料的情况下,在模型设备上能生产出预定质量指标的产品,且具有良好的重现性和可靠性。


3.通过安评和环评

三废的处理方案和措施的制订能为环保部门所接受;

安全,防火,防爆等措施能为消防,公安部门所接受;

提供的劳动安全防护措施能为卫生职业病防治部门所接受。


四、如果技术成功工业化,战略意义极大

1.其他国家永远失去靠控制国际粮食流通渠道影响我国粮食安全的机会

我国可以无视季节影响,大量生产粮食。

既可以以二氧化碳为原料生产粮食,还可以用大化工的方式生产甲醇,再用本工艺将甲醇转化为粮食。


2.可扩大我国的国际影响力

由于病毒进化速度接近指数,防疫资源增长速度基本是线性,短期内境外疫情还会不断恶化。

疫情已经干扰到全球工业生产,影响国际粮食运输,极可能导致部分粮食净进口国家缺粮。如果我国可以工业化低成本生产淀粉,就具备了将缺粮国家拉出饥荒的能力。


3.为甲醇的合成提供新技术路线

化学工业中,合成甲醇需要煤炭(制取水煤气获取一氧化碳和氢气)或天然气,新技术可以让甲醇制取摆脱化石能源的依赖。该技术能否取代现有技术取决于成本和工艺稳定性。

参考

  1. ^ https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh4049
  2. ^ https://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB7854099.htm
  3. ^ https://www.sohu.com/a/438111630_120052111
  4. ^ https://phys.org/news/2021-09-chinese-scientists-starch-synthesis-carbon.html

user avatar   tommaxmim-18 网友的相关建议: 
      

很正常。

一旦核聚变发电商用,最大的用途之一就是淀粉等基本营养的合成制造。

进一步释放传统土地、阳光与水的传统农业。


user avatar   li-jie-1-2 网友的相关建议: 
      

我说为什么《帝国时代》里有农田,《红色警戒》里没有呢……


user avatar   yi-wen-51-99 网友的相关建议: 
      

9.12 更新

来来来,新的小白鼠又上线了。自9.12起,葡萄牙取消室外口罩令。

葡萄牙、中国全民疫苗接种情况分别是:

葡萄牙:一剂(86.85%)、完全接种率(81.1%)【截止9.13,均位居世界第二位】

中国:一剂(?)、完全接种率(78%)【截止9.22】

所以,从完全接种率上来看,中国已经达到70%的红线,但delta比较凶残,有研究数据表明,针对delta可能需要88%以上的全民接种率才可以实现群体免疫。

而现在葡萄牙的一剂接种率(86.85%)已经接近于88%了,最多再过28天,葡萄牙的完全接种率也将会接近88%。

新冠肆虐了一年多,葡萄牙从今天起,开始试水群体免疫,真的是拿命在试啊~

葡萄牙会成功吗?让我们拭目以待吧。


9.13 更新

我不在知道大家为什么都喜欢拿以色列来举例证明群体免疫是失败的。以色列的实际完全接种率到现在连70%都没有(63.02%),这个国家连讨论群体免疫的资格都没达到。

就这个接种率,也就无怪乎日增10000+。


9.16 更新

9.16葡萄牙TSF更新葡卫生部会议报告:4/5的住院治疗患者和14/15的ICU患者没有完全接种疫苗。(说明接种疫苗还是有用哒!!!!)

“葡萄牙人民投票,投票的方式就是接种疫苗。”--葡萄牙总统 马塞洛

Infarmed 会议:大于5岁的儿童,疫苗的接种(计划)可以推进。 葡萄牙已有 81.5% 的人口完全接种疫苗,预计将会出现新的变种。

同一天,葡萄牙卫生部在官网称:我们已经在大流行的末期[1]


一些胡思乱想

晚上和同学谈到葡萄牙取消室外强制口罩令这一行为,突然莫名的觉得这个国家很勇是肿么回事。

近一个月,葡萄牙的每日新增确诊人数仍居高不下,但是葡萄牙政府还是做出了这么大胆的决策,当然比起之前的英国、以色列……葡萄牙的是建立在超高疫苗接种率之上的。假如这一次成功了,全世界应该就会慢慢解封吧。



在《葡萄牙史》的序言部分,作者戴维·伯明翰说:“葡萄牙是世界上最擅长生存之道的国家之一。……在欧洲的许多历史进程当中,它还是一位先驱者。”

今时今日,留在葡萄牙人民血液里的大航海开辟者的基因,或许并没有消散,还在以某些方式传承着。

参考

  1. ^ https://covid19.min-saude.pt/encontramo-nos-no-fim-de-uma-fase-pandemica/#

user avatar   fu-chou-zhe-16-45 网友的相关建议: 
      

挺搞笑的提问啊……

斯诺登都过去这么久了,

不会还有人不知道拉登塔利班什么的一开始都是美国资助的吧?

恐怖组织?

美国不管它们,它们发展的起来吗?

大部分恐怖组织不就是美国为了搞俄罗斯或者其他人搞出来的代理人吗?

====================

嗯,对了,不懂的可以去看这个,

神解读!姜子牙讲的其实是美国本拉登和斯诺登的故事_哔哩哔哩_bilibili


user avatar   tian-xing-jian-shui-shou 网友的相关建议: 
      

同意高票回答的结论。

但是,想讲日本人的起源,只看日本是不行的,本回答希望把视野放到广阔的东亚,把韩国人的起源,日本人与炎黄部落的关系等一并讲明。

历史隐藏在层层谜团中,谁都不能得出百分之百正确的结论,如有错误,欢迎指出。

结论先奉上

35%祖先为矮黑人

35%祖先为生活在中国东北的扶余部落(原本为炎帝部落的一支)

20%祖先为典型华夏汉人

以下是全文目录

(1)东亚的杀戮与征服

(2)伟大的东北大地

(3)日本的起源


(1)东亚的杀戮与征服

研究人种起源与变迁最准确的是Y染色体检测,有一个段子,表白时男生对女生说,我有一条祖传的染色体想送给你。这条染色体,就是男性独有的Y染色体。Y染色体只传男,突变少,易检测,而父系又代表着权利与支配,因此Y染色体检测祖先受到人们的认可。2001年,人类基因组计划基本完成,人类历史的大幕被揭开,人种的变迁呈现在人们眼前。

全部人类起源自非洲,10万年前,最古老的一支矮黑人,其基因标记为D,走出了非洲,最早在5万年前,就到达了亚洲,他们广泛分布在东南亚,过着采集与渔猎的悠闲生活。

纯种矮黑人长这样

但不久后,与其差不多同时期走出非洲的棕色人种C,也到达了亚洲,C立刻开始了对D的杀戮与征服,D或被同化,或被驱逐到亚洲的各个犄角旮旯,现在东亚D基因只集中存在于日本(35%),西藏(40%)。

C集团也并没能统治亚洲多久,3万年前,黄白种人的祖先走出非洲,一支向北,成为白种人,一支向东进入亚洲,他们就是华夏汉人的祖先—O集团。O集团具有良好的技术与文明,C与D根本不是其对手,O集团旗下的O1、O2,迅速占领了中原最肥沃的土地,开始农业耕作,人口爆炸增长,建立了灿烂的文化,而C集团则被驱赶到了北部,成为了蒙古,女真等族的祖先,值得一提的是,韩国也存在大量的C,这些C也构成了韩国本土文化的基础。

5000年前左右,生活在藏羌的另一个O集团—O3,大举东进,一举征服与同化了在中原进行农耕的兄弟集团O1,O2,占领中原,成为了现在汉族的主流。现今的河北,山东等都为O3的天下,O1则被赶到了中国南方,O2现在只集中存在于东北的满族和日本韩国等。这一时期中国已有了记载,皇帝炎帝战蚩尤、周武王伐纣等,是不是就在说的这一段历史呢?

至此,现代亚洲的雏形就已经显现,各个民族的构成也清晰起来,汉族的血缘最统一,70%以上的O基因,其中03占50%以上,可以说我们不仅是文化上的民族,还是地地道道血缘上的民族。日本人除了55%的O之外,还有35%的D,这也构成了大和民族的独特之处,韩国除了大量的O也有2成C,文化独树一帜也有相应的基础。蒙古有高达5成的C,并把其C基因传到了欧洲各地,足见蒙古帝国的伟大。值得一提的是,蒙古王氏基因C3(蒙古人20%),和日本本土基因D2(日本人35%),在汉族中完全没有出现,看来汉族对于侵略者的抵抗很彻底,而蒙古和日本,却各有20%的O3存在,汉民族强大的影响力可见一斑。

东亚各个民族的兴衰史,其实就是一部基因的兴衰史,基因战争远没有结束,以后的进程值得期待。

(2)伟大的东北大地

作为土生土长的吉林人,读书时,课本里全都是中原王朝的兴衰史,我对于东北大地的历史完全没有了解。

最近在翻阅了各种资料后,我不禁感到,原来这片土地这么牛○

东北大地上主要生存着三族人

东胡—蒙古的祖先

肃慎—女真,满族的祖先

夫余—创立高句丽,后被灭国,语言消失。其中,东胡,肃慎,结合我们之前的基因分析,都是被O集团赶到北部的C集团,游牧为生。而夫余不同,是O集团的一支,地地道道的农耕民族,其基因极有可能是现今已不存在与汉族O2b

在这里援引李德山老师对于扶余历史的研究。

夫→番

余→徐

番国,与徐国,合并称夫余国,而番国与徐国都来自于共通的祖先——炎帝部落,该部落本来农耕于中原(一说于江南),战败后北上,于东北最终建立了自己的国家。势力遍及辽宁吉林朝鲜半岛,而起源与炎帝一说,又恰恰可以解释其O2基因与农耕文明的来源。朝鲜半岛三国鼎力时,百济与高句丽都为扶余后裔。而新罗则以韩国原住民C为主,文化与扶余不同。最终,新罗政权统一韩国,虽然他们后来建立了高丽王朝,但其本身与高丽没有任何关系,他们的新罗语言也成为了主流,也就是现今韩语的前身。扶余最终灭亡,但扶余的血统O2b,还大量留存在韩国(35%),中国满族(20%),日本(35%)。

(3)日本人的起源

讲到这里,大家也基本推测出日本人的起源了吧。

日本人的基因检测结果如下

35%D 矮黑人。

35%O2b ,汉民族基因O的兄弟,只大量存在日本,韩国,满族(满族是O2还是O2b目前还没有确切资料),上课追溯到炎帝部落。

20%O3 典型的汉民族基因。

其它还有一些棕色人种的C,不过和蒙古人的C也不相同

D与O3的来源已经不必说,但是O2b的来源是否是扶余还存在很多争论。

对此,语言上的分析为我们指明了方向。

语言种类上看,学者白桂思的研究指出,与日语最相近的语言就是古高句丽语,这是O2b旗下的扶余人的语言,也就是说,扶余人的语言在韩国被C集团的韩语取代,而在日本却被保存了下来,这正好解释了日语与韩语的不同之处,也佐证了基因研究的结果。


可以看到,他们的外貌有非常大的区别,某种程度上也代表着O系与D系基因的区别。

一直以来,日本都是绳文人的天下,弥生时代,来自朝鲜半岛的O2b与O3登陆日本九州,他们带着先进的农耕技术与文化,不断同化与驱逐着D集团,现在也能看到这种趋势,九州地区O较多,古代权力中心关西的O也比较多,北海道与冲绳则D比较多。

最后上一张平成天皇的照片,典型的弥生脸


天皇家是哪里来的?

大家猜猜看

是O3还是O2b呢?


参考:

图片百度百科

数据分子人类学论坛

复旦大学有很多相关研究,感兴趣的可以去围观


其他答案

日语有没有类似英语中词根的东西帮助记单词? - 张铭的回答 - 知乎




                    

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