光合作用反應可以被模擬嗎?

過的痛苦活得精彩


光合作用模擬研究開展了很多年了,人們當然期望能夠直接利用太陽能這種免費的能源。但是光合作用是植物在大自然中通過千萬年進化得來的能力,雖然人們目前對光合作用的基本過程有所瞭解,但在分子層次上光合作用的一些機理還是不清楚的。

綠色植物可以把光能轉換成能被細胞利用的能量形式,這個能量轉化過程就是光合作用。光合作用就發生在植物的葉綠體內,當日光接觸到葉綠素時,可以把光能轉化成化學能,同時產生的三磷酸腺苷也就是ATP分子,為下階段暗反應合成單糖又提供了能量。整個過程相當的複雜,對細胞來說也是一項浩大的工程。人們一直試圖模擬各個過程,但很多機理還尚未明確。

當然在利用太陽能上,人們目前正大力發展光解水,光催化和太陽能電池。電池當然是發展的重點,從染料敏化太陽能電池,到無機量子點,到最近比較火熱的鈣鈦礦太陽能電池,從太陽能的光電轉化效率到成本都在不斷優化。當前太陽能電池的效率最高可以達到20%以上,超過大自然中直接的光合作用的利用效率,但限於工藝和成本,還不能滿足市場需要。

但是自然界中光合作用,僅僅利用有限的波段就實現了能量的轉化,這是長期自然進化的優勢,人類目前只能是不斷在模擬,還不知道什麼時候能實現。

我們只能期待著曬曬太陽,就有能量的時候早日到來,不用為每天吃什麼而發愁了。


量子實驗室


目前不可能!

生命體的簡單而又神奇

綠色植物就那麼幾種植物細胞,在常溫常壓下就可以為地球這個生態圈來提供氧氣、有機物質和能量。咋一看,就是一片片樹葉內部所謂“光合作用”在“不經意間”乾的活。然而這個簡單的表面下卻富含各種神奇的一幕幕。因為光合作用涉及到的物質與能量吸收、轉化與輸送。尤其是轉化這一塊,就是生命體自身合成一類蛋白質——酶,來精細分工而又高效的完成的。所有的工藝就會植物“與生俱來”的,其成長過程就完成了這一幕幕神奇的生化反應。

人工智能還差著勁

雖然現在的人工智能發展的如火如荼,阿爾法狗都打敗了人類,各種複雜的芯片和網絡大數據等都讓我們這個社會越來越智能化數字化。但是就算如此,我們現在科技水平依然模仿不了光合作用。我們一一對比一下光合作用的功能:無需人類任何付出的情況下吸收二氧化碳+水+太陽能,釋放出氧氣、有機物和化學能。目前我們只能將太陽能低效的轉化為電能,電能可以非常低效電解水釋放氧氣和氫氣,也可化學合成一些有機物但是這些都需要人類投入大量人力物力,而且效率低下,而且這些反應不能整合到一個系統裡,更重要的是物質與能量投出產出比太低

所以,在生命體的奧秘全部解決前,我們的科研還有很多工作要做。人類的科技也只是客觀世界的一粟而已。


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柳小慶


研究光合作用是一個超前的主題,超前的主題必須對應超前的假說。

宇宙中最小的物質就是物質微基因子,物質微基因子可分為陽微基因子和陰微基因子兩種,我們用1來表示陽微基因子,用0來表示陰微基因子,那麼光子可以看作是由一個陽微基因子和一個陰微基因子構成,光線則可以用集合{101010.....}來表示。

在量子物理學中,光子被認為是電磁互相作用的媒介子,光是萬物之源。宇宙中最小的粒子就是陰陽微基因子,然後才是光子,再大一點的就是六十二種基本粒子,例如電子、軸子、中微子等,再構成原子和分子。

落地生根的葉子可以生殖發芽,含羞草的葉子可以捕捉小動物,葉子是植物的中樞器官,葉子是植物的靈魂,葉子的光合作用能捕獲光子,把光子分解為陽微基因子和陰微基因子,然後再結合碳水化合物進行大量的生化反應和極端微量的核反應。這是目前人類科技無法達到的。

現行的太陽能電池只不過是光電效應原理的運用,分子細胞的製造業必須從基本粒子即微量子的層次上進行研究才行;展望未來,當光量子計算機制作完備之後,光合作用的反應就可以被模擬。您們認為呢?


微基因衍光子


光合作用的實質“簡要”(分析、推理) (這一個原理的揭開,將會改變世界需求……(^_^)

簡單來說,“光合作用”和“人造鑽石”原理沒有什麼不同;前者是使用基本材料合成有機物;後者是利用現成材料壓縮成結晶體。只是兩者需要的條件不同! ……

“光合作用“,其實就是運用了《大統一理論:平衡受力分類》《溫差引力》和有一篇文章中提到過的“溫水煮青蛙”的方法,完成的一種材料的合成方式而已! ……

簡單來說,在相關實驗的數據收集過程中,只要注意幾個要點就行:

1、\t通過“綠色”過濾後的“光(電磁波)”頻率。

2、\t真正起作用的元素:“碳”、“氧”分子和由光分解後的“ 熱光物質”基礎材料。

3、\t內部環境的整體“熵值”變化範圍,“葉體”容器內的參與反應合成原料的整體內外受力變化(也就是溫差);和“葉體”容器內外受力大小變化——簡單說就是整個合成材料過程中整體的環境壓力與其中熵值的變化波動範圍!

也就是說,通過調節內外受力變化來,促使物質的凝結、聚合。 ……

2018、5、8

(補充:可以通過在相關實驗容器上塗上“綠色”來天然過濾光波的種類。……)


自然科學理論研究者


光合作用的本質:是,光子衝擊生物組成元素的原子,使不同元素的原子中的電子獲得更多的動能,打破元素原子中的核子和電子之間的穩定性結構,形成存儲了更多能量的化合物。這種過程,本質上,是一種能量存儲過程。詳細地分解這個過程,將其中的每個物理反應步驟和條件分析出來,就可以模仿光合作用。


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