科技日报北京10月24日电 （记者张梦然）在发表于最新一期《焦耳》杂志的一篇前瞻性研究论文上，美国生物工程师介绍了一种创新的食品生产方式，称为“电农业”（Electro-Agriculture）。这项技术的核心是利用太阳能驱动的化学反应来替代自然界的光合作用，从而更高效地将二氧化碳转化成植物可以利用的有机分子。通过基因工程手段，让植物改造后能够吸收这些有机分子。
“电农业”原型。图片来源：华盛顿大学圣路易斯分校
据研究团队估计，如果全美的粮食作物均采用“电农业”的方式生产，所需耕地面积将大幅缩减达94%。此外，这项技术同样适用于在太空中生产粮食。
光合作用虽然支持着地球上的大多数生命形式，但其能量转换效率却相对较低，通常植物只能将所吸收光能中的大约1%转化为可用的化学能。来自华盛顿大学圣路易斯分校的研究团队认为，如果植物无需依赖阳光就能生长，则农业生产可以与自然环境分离，在受控的室内条件下进行。
“电农业”的概念包括了使用多层建筑来代替传统农田。这些建筑物的表面或周围将安装太阳能电池板，用以捕捉太阳的能量，并驱动二氧化碳和水之间发生的化学反应，生成醋酸盐。随后，醋酸盐会被用作水培植物的养料。这一过程同样适用于培育蘑菇、酵母和藻类等其他植物，因为它们天然就能够利用醋酸盐。
通过这种方式，研究团队已经将转化效率提升至约4%，这比传统光合作用的效率高出4倍。由于整个过程更为高效，因此与食品生产相关的二氧化碳排放也相应减少。
为了实现让植物能够利用醋酸盐的目标，研究团队借鉴了植物萌发期间分解储存在种子内的营养物质的代谢路径。当植物开始进行光合作用时，这条代谢路径通常会被关闭。然而，通过重新激活这条路径，植物便能够利用醋酸盐作为其能量和碳源。
目前的研究已经使一些植物能够在不依赖光合作用的情况下利用醋酸盐生长，但最终的研究目标是培育出完全依赖醋酸盐获取所有必需能量的植物，即这些植物将不再需要任何形式的光照。
农业技术的下一个阶段，可能是与自然环境脱钩，以受控方式进行生产。目前本文研究的初步重点，是西红柿和生菜，但据称有计划转向高热量主食作物，如木薯、红薯和谷物作物。不过，在实际应用中，这一技术仍然面临重大挑战。在无光条件下栽培植物，现在还处于早期阶段，需要进一步研究与开发才能使这项技术完全商业化，实现其全部潜力。
关于启动2024年与莫斯科大学互换奖学金、与圣彼得堡大学互换奖学金遴选工作的通知 根据《中国国家留学基金管理委 12月19日，湖北省医工交叉创新大会暨首届医疗器械科技成果展示交易会上，湖北金融赋能医工交叉创新发展计划发布。据悉，截至 想象一下，在野外调查时，从森林或公园沿着小径行走时，需要走多远才能遇到一个新物种？从生态采样的角度来看，新种就是同一 中新网1月1日电 据国家地震台网官方微博消息，中国地震台网自动测定：1月1日15时10分在日本本州西岸近海附近(北纬37.98度，东 即使在新冠疫情期间接种了数十亿剂疫苗后，信使核糖核酸（mRNA）疫苗仍令人惊讶。近日，《自然》发表的一项研究表明，mRNA疫苗可 关于发布《中国博士后科学基金资助指南（2024年度）》的通知 中博基字〔2024〕2号 各省、自治区、直辖市及新疆生产 。本文链接：“电农业”可不依赖光合作用生产作物http://www.sushuapos.com/show-11-12913-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 科学预防乳腺癌 这些事你要知道