有没有可能改造人类基因,变成吸收二氧化碳吐出氧气呢?

Wshisper


从某种意义上讲,基因编辑可以创造我们想象不到的奇迹,包括所谓的超能力,更不用说吸收二氧化碳凸出氧气了。

整个地球生命的根基就是基因,它通过生命个体不断的繁衍、灭亡、优胜劣汰达到自己不断进化的目的,可以说,迄今为止还生存的(被人类消灭的不算)生物都是几百亿年适应环境的进化产物,这个巨大的基因池完全是大自然的馈赠。

众所周知,海豚是一种非常聪明的动物,更神奇的是可以通过声呐定位,人类专门有一种仿生科学,就是模态他们的特性,这对于进化是一样的,如果能够找到衍生出生态系统的基因并于人类基因相融合,那么就有很大概率产生具有声呐功能的人类,同理,人类像变成带翅膀的天使,只需要找到合适的飞禽进行基因混编即可。

当然,固有的规则被打破,必然会产生一定意义上的混乱或者失败,而且这个世纪的人类对于伦理看的非常重要,贺建奎被判刑可见一斑,这就如同1978年我们看试管婴儿以及上世纪50年代英国佬化学阉割伟大的图灵一样,除非发生战争或者再过几个世纪,才有可能进行类似的实验吧


高维宇宙观


通过基因改造的方式,使人类本身能通过吸收二氧化碳来释放氧气,这个听起来确是比较新鲜的,且通过植物本身的光合作用来达到吸收二氧化碳来释放氧气的例子来看,好像这个设想并不会太难,所以很多人将希望寄托于未来之后,那么答案就是变得非常的肯定的了。

答案肯定是肯定,但是真正的通过基因改造来使人类吸入二氧化碳来制造氧气,这个是否真的可行呢?

我们知道,氧从二氧化碳中脱离出来,生成氧气,这是一个氧化还原的过程,这个过程的本质是需要能量的参与才能进行的,就像植物通过光能,利用水来生成氧气一样。理论上,我们的人体可以利用葡萄糖分解产生的ATP来将水分子拆解,然后再与体内生成的二氧化碳合成葡萄糖,生成氧气,再然后氧气再次在血液中参与呼吸生成ATP供人体各机能的运作。总体的运行的方式的本质就是使人体内拥有一个完整的碳循环的系统。

通过基因的改造,将可分解水,可将二氧化碳氧化还原成葡萄糖的生物酶制造出来,完善人体内的整个碳循环的系统后,那么,理论上,人体就不需要再呼吸了。


小民科


有可能,比如人的基因中植入叶绿素。但人要付出以下代价:扎根固定在一个地方不能动,老老实实地接受太阳的暴晒,不要喊热,不能想做什么就做什么,猪可以在你身边拉屎,鸟可以在你头上搭窝,不可以想什么时候洗澡就洗,只有风雨雷电来了才可以洗一次了。


淡淡一掬水


可以!

首先植物的叶绿体在光合作用时可以吸收二氧化碳并吐出氧气,所以如果能够把叶绿体植入动物体内,并能正常运转,那动物也可以实现这个功能。

自然界中有真实案例吗?

请看下图:

如图,是一种海洋生物——海蛞蝓,目前科学家发现的第一种可生成植物色素叶绿素的动物。

那这种动物是如何做到的呢?

它通过摄入藻类,但不消化叶绿体,而是把叶绿体作为可利用的工具储存起来,放到体表进行光合作用!

可惜的是,这种外来的叶绿体不能长久保存,不能在海蛞蝓体内复制,所以只能利用一段时间就得再摄入新的叶绿体。

按照这个原理,动物或者人应该也可以,只是目前无法解决叶绿体长期在人体细胞内共生的能力。

所以理论上完全可以,但是现实中有很大的技术要求,比较难实现。





生物老师兰振宁


正常成年人体内约有37.2万亿个活细胞,它们之间彼此协调配合,共同塑造了复杂的人类机体。如果把这些细胞都替换成可以通过光合作用来产生能量的人造细胞,是不是就不再需要吃饭获取能量,通过睡觉来保证足够的精力?最近日本科学家就创造了一种可以进行“光合作用”的人造细胞...

来自日本工业大学的科学家将各种生物结构进行整合,创造的人造细胞中含有两种关键的蛋白质成分,即ATP合成酶和细菌视紫红质。ATP合成酶可以促进三磷酸腺苷(ATP)的形成,并为人体供能,而细菌视紫红质的作用是从环境中收集太阳能进行生物催化。这也是该研究最具挑战性的环节。研究成果发表于《Nature Communications》。

这种人造细胞可以将光合作用产生的能量用于内部DNA的转录和翻译,即DNA-mRNA-蛋白质的表达过程。此外,这种细胞还能将从外界收集的能量用于更多的ATP合成酶和细菌视紫红质得合成,从而进一步增强细胞活性。

研究结果显示,这种人造细胞能够产生足够的能量来驱动基因表达,使完全依赖自身供能的细胞得以成为现实。

不过,这种人造细胞还无法复制出自然细胞所能合成的全系列蛋白质(如8种ATP合成酶蛋白),但研究人员认为这可以通过对细胞的不断“升级”来实现。

这项研究也可以帮助我们更好地理解原始生命的进化形式,了解细胞的运转机制,还可以对许多其他研究领域产生重要影响。例如利用人造细胞生产人造器官或组织以对抗疾病。

回到问题“有没有可能改造人类基因,变成吸收二氧化碳吐出氧气呢?”,先不说改造基因,就目前来看单纯创造出可以模仿光合作用的细胞已是不简单,至于未来能否有更大发展,我们拭目以待


环球科学大观


吸入二氧化碳吐出氧气,对于这种设想,我可以毫不夸张地说:要通过改造人的基因来实现吸入二氧化碳而吐出氧气,这跟要改造水渠,然后让水自发地由低处往高处流的道理是一样的。

我们通常会将无限的可能寄托于未来,寄托于一句“世界上没有什么是不可能的”俗套话,其实这是一种有违科学思维的思想,这种思想是带有一定的盲目性的,即便它是万般的确信,但要真从科学的角度上去分析的话,我们是不可能通过改造基因的方法来实现将二氧化碳转变成氧气的。

要理解我们为什么不存在通过基因改造来实现二氧化碳变氧气的这个可能,我们可以先去了解目前正在我们身体内所发生的一个事实,那就是:我们为什么我们需要通过吸入氧气来释放二氧化碳。

多细胞生命需要通过有氧呼吸来获得更充足的活动能量

葡萄糖是生命的能源,但要让这能源完全地将里面的能量释放出来,那只有一把“钥匙”来打开它,而这把钥匙就是氧。由于葡萄糖(C6H12O6)本身元素组成的问题,实际上,能与葡萄糖配对的“钥匙”就仅有氧,除氧之外的其他元素都不行。

那么,为什么葡萄糖释放能量的呼吸需要氧呢?这个我们可以将问题再往前推到光合作用上来。

光合作用的本质其实就是植物或者一些原核生物通过光能的作用来将水跟二氧化碳合成葡糖糖并释放氧气的过程。这个过程,其实也是一个能量存储的过程。在能量上,如果要用势能来做类比的话,葡糖糖跟氧气的存在就像是水跟二氧化碳被光能从低洼之处给推向高处而得到的。换句话来说,水跟二氧化碳要变成葡萄糖跟氧气,那么它们就得吸收能量,反过来是葡萄糖跟氧气要变成水跟二氧化碳,那么它们就得释放能量。

从这一点能量流动的关系上,我们就可以明白,生命要想获得其活动所需要的足够能量,那么它就需要通过氧气(O2)来参与葡萄糖(C6H12O6)的拆解,将它拆解成水(H2O)和二氧化碳(CO2)并将葡萄糖中蕴含的能量给释放出来供生命活动使用。

人体光合作用也不可能实现人类吸收二氧化碳而吐出氧气的梦想

植物吸收二氧化碳释放氧气,这本身是属于生命能量的储备过程,而不是能量消耗的过程。人类是动物,是食物链上的消费者,而不是生产者,通过改造人类的基因来实现能量上的固定与储备,这是极不现实的,因为人类根本不可能将自己大量的皮肤暴露在光下晒,而且也没有那么大的表面积可拿来暴露,所以所谓的人体光合作用只是一种有道理但却极不实际的幻想而已。

我们退一万步来说,即便未来真的实现了人体皮肤可进行光合作用的梦想,那么人体真的可以通过吸收二氧化碳来吐出氧气吗?人体的那一点点的表面积,即便是在暴晒的情况下所产生的氧气还远不足以提供你大脑思考所需要消耗的氧气量呢,那么你身体其他的生命活动所需要的氧气呢?那还不得继续依靠呼吸大量空气来补充?这时候自己用的都不够,还想将氧气吐出来?而且,还有一个理论事实是,人体那一点点的体表面积,即便是暴晒一天所能收集到的能量还不如你多吃两口米饭所吃进的能量多呢。

人体吸收二氧化碳吐出氧气是能量的逆流,在消费者体内是不允许存在的

前面说了通过改造人体基因来实现人体拥有光合作用的能力是极不现实的,那么除此之外还有什么办法可实现人体吸收二氧化碳释放氧气?从化学性质的角度上看,已经没有了。

我们吸入氧气来拆解葡萄糖,从而获取被锁定在葡萄糖里面的能量,其实这跟一根木头暴露在有氧气的环境下燃烧,然后释放水蒸气,二氧化碳以及能量是一个道理的。氧气是解锁蕴藏在葡萄糖内部的能量的“钥匙”,它跟葡萄糖永远只能在势能的上游,在没有其他外力的作用下,它们变化的方向只能是像水流一样的往下流并释放能量。

水跟二氧化碳呢?它们都算是葡萄糖被氧气开锁并被利用完之后的产物,就像是水流已经流到了低洼处的水一样,它们蕴藏的势能低,如果要将它们分子中的氧气给拆出来,那就需要外部能量的介入,就跟植物进行光合作用时,光能介入进水分子中,然后将水分子内的氧原子与氢原子给拆开一样,人要吸收二氧化碳并吐出氧气,那人体就需要耗费额外的能量来完成这一过程。

人是食物链的消费者,所有吃进肚子里的食物都是拿来为自身的生命活动提供能量的,而如果人体还要再将这些食物所带来的能量分流给呼出的氧气,那么人吃食物的自身利用率就会大大降低,然后人就需要吃食比现在更多的食物才能维持正常的生命活动。

如果说一个正常人本来一天吃三顿,每顿吃两碗饭就可以生存,而现在因为多出了一种吸入二氧化碳吐出氧气的能力,他就需要一天吃五顿,然后一顿吃三碗饭,那么这个世界将会变成什么样子?地球还能养得起人类这个物种吗?


小民科0


我不知道你想做到什么样,如果仅仅是像植物一样,加个叶绿素,晒晒太阳就好了。如果你想通过呼入二氧化碳制造氧气来实现形成消费者的代谢功能,那是不可能的。


悠闲的西瓜刀


一切皆有可能


觉醒之城


有钱了我投资去探索探索


junshuji


不可以

人体细胞内能正常活动所需的营养和植物光和作用成的某些化合物(植物细胞需要的营养)不同。就说人体细胞需要的水分都是靠细胞内外水的密度来决定。

盐的摄入不是光和作用能产生的。


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