光合作用的条件和影响因素（人工的光合作用已能在没有光的条件下发生）

作者：DR. ALFREDO CARPINETI

编译：Lily

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光合作用是地球上最重要的化学反应之一，直接和间接地为我们呼吸的氧气和我们吃的食物负责。它由阳光提供动力，大约1%的太阳能量最终进入植物。现在，研究人员已经大大提高了效率。

正如 Nature Food 报道，该团队使用了两步过程。首先，他们使用电催化过程从二氧化碳、水和电中产生醋酸盐——醋的主要成分。然后醋酸盐可以被食用有机体消耗以在完全黑暗的环境中生长。

“我们能够在没有生物光合作用任何贡献的情况下培育出粮食生产物。通常，这些生物是在植物中的糖或原油中提炼的——这是数百万年前发生的生物光合作用的产物，”加州大学河滨分校的博士生、该研究的共同主要作者伊丽莎白·汉恩，在一份声明中说。

“与依赖生物光合作用的食品生产相比，这项技术是将太阳能转化为食物更有效的方法。”

当使用太阳能电池板发电时，研究小组发现酵母将阳光转化为食物的效率是酵母的 18 倍。使藻类生长的能源效率提高了大约四倍。该团队还在产生蘑菇的真菌菌丝体上进行了测试。

“通过我们的方法，我们试图确定一种生产食物的新方法，这种方法可以突破通常由生物光合作用施加的限制，”通讯作者、加州大学河滨分校化学与环境工程助理教授罗伯特·金克森说。

该团队还在已知作物上测试了这种方法，看看它们是否可以在没有阳光的情况下用醋酸盐种植。黑眼豌豆、西红柿、烟草、大米、油菜和绿豌豆在黑暗中种植时都能够利用醋酸盐中的碳。

“我们发现，多种作物都可以吸收我们提供的醋酸盐，并将其构建成生物体生长和繁衍所需的主要分子构建块。通过我们目前正在进行的一些育种和工程，我们可能能够用醋酸盐作为额外的能源来种植农作物，以提高农作物产量，”金克森实验室的博士生、该研究的共同主要作者 Marcus Harland-Dunaway 说。

该方法可用于使用碳捕获的方法增加使用栽培品种，以及在地球上甚至在太空中没有阳光的情况下种植食物。

作者简介：Alfredo Carpineti

Alfredo Carpineti 博士。他是高级职业作家，空间记者， IFLScience 的一名特约撰稿人，主要涵盖天文学、物理学和技术。天体物理学和理学硕士，获得帝国理工学院博士学位。

原文链接：

https://www.iflscience.com/artificial-photosynthesis-can-now-happen-without-light-64363