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叶绿体收集太阳光能,将水和二氧化碳转化为葡萄糖等有机物,并释放出氧气,这是广泛存在于自然界的光合作用。植物通过光合作用获取能量,那么人呢?人类是否也能像植物那样,用清洁、简便、高效的办法从自然界获取能量呢?
匪夷所思——海蜗牛窃取植物基因生存
2007年,美国休斯敦石油公司的海底输油管道发生泄漏事件,严重的石油污染致使海面上的海藻大面积死亡,很多以海藻为“口粮”的海洋生物纷纷毙命。出人意料的是,有一种学名叫绿叶海蛞蝓的海洋软体动物却悠然自得地躲过了灭顶之灾。
绿叶海蛞蝓俗称海蜗牛,它没有贝壳,体型十分娇小,成年海蜗牛体长只有1-3厘米,像漂在水里的叶子,翡翠般鲜绿。这种海蜗牛在生命初期以海藻为食,随着它们吃的海藻增多,身体慢慢变得翠绿。
通过细致检测,研究人员惊喜地发现,绿色的成年海蜗牛的体内竟然存在着一种能进行光合作用的绿色颗粒。这种颗粒与藻类细胞内的叶绿体具有完全相同的分子结构,并且海蜗牛的绿色颗粒中对光合作用起到至关重要作用的基因完全来自藻类。这充分说明,这种控制光合作用的基因在两种完全不同形态的生物:海藻和海蜗牛之间进行了水平转移,从植物基因转变成了动物基因!而拥有这种基因的海蜗牛,它的光合作用能力能够维持一生。这也意味着,它们这一海洋族群永远悠闲快乐,永远不会因食物短缺而被饿死。
这是一项多么匪夷所思的伟大创举,因为在此之前,没有任何一个动物学家和植物学家想到,植物的基因可以进入动物体内。而这项创举,居然是看似软弱可欺的海蜗牛创造出来的。
美国科研人员詹姆斯·曼哈特说:海蜗牛在生长初期需要海藻,没有海藻它们无法存活。可一旦它们窃取到充足的绿色素后,就变成了带有太阳能动力装置的动物。研究人员相信,这种蜗牛将来很有可能具有把绿色素遗传给后代的能力。到那时,即便是在生命的初始阶段,海蜗牛不需要进食海藻,通过光合作用生存将成为与生俱来的本领。
神秘莫测——印度一男子靠水和阳光就能存活
据《印度时报》报道,印度有一个机械工程师叫马诺克,从1992年开始,他就对吃饭不感兴趣,1995年以后,马诺克就再也没有吃过一顿饭,只靠喝水和接受太阳光为生。他的妻子维姆拉说:“每天傍晚他的眼睛都要朝太阳一眨不眨地看一小时,那是他的主食,偶尔他也会喝点咖啡、茶和其他一些液体。”
据说这件事引起了美国航空航天局(NASA)的注意,随即把马诺克邀请到美国进行观察和实验。2002年6月,NASA的研究人员对马诺克进行了为期130天的封闭式观察,他们惊讶地发现,马诺克平常果然只是喝一点水。科学家将这种仅靠水和太阳维持生命的奇迹称为“马诺克现象”。据说NASA的研究人员在随后的新闻发布会上称,解开发生在马诺克身上的“生物秘密”,对于人类来说将无异于一场能源革命。
还有报道称,马诺克只在傍晚时才直视太阳,因为这时阳光的紫外线对人体无害,马诺克宣称自己吸收太阳能的方法是一种“科学方法”。不过医生们警告,普通人千万别学马诺克的方法,因为直视太阳很容易导致双眼失明。
展望未来——人造树叶实现光能转换
在许多科学家的眼中,树叶是利用太阳能的“高手”。如果能人工造出“树叶”,能源问题或许能得到根本解决。数十年来,许多科学家都把研制“人工树叶”作为自己的终极奋斗目标。10多年前,美国国家可再生能源实验室的约翰·特纳,发明了第一片“人工树叶”。由于该装置由贵重金属材料制成,且性能非常不稳定,没能得到广泛应用。
最近,这项研究终于有了新进展。美国麻省理工学院的丹尼尔·罗塞拉称:他领导的研究团队克服了第一片“人工树叶”的弊端,用已广泛应用的廉价材料,成功研制出一种实用的、性能稳定的“人工树叶”,可以持续进行光合作用45小时。新型“人工树叶”的形状像扑克牌,但比扑克牌要薄。只需将它放入水中,置于阳光下,便可以把水分解为氢气和氧气,并将这两种气体存储在燃料电池中,以此发电。约3.78升水生成的电量足够满足一间房子整天的电力需求。
罗塞拉认为,随着技术不断成熟,“人工树叶”的光合效率会更高。他说,现在地球上发生的光合作用是以天然的方式进行,为自然界供能。要不了多久,光合作用将通过“人工树叶”的形式,造福人类。
匪夷所思——海蜗牛窃取植物基因生存
2007年,美国休斯敦石油公司的海底输油管道发生泄漏事件,严重的石油污染致使海面上的海藻大面积死亡,很多以海藻为“口粮”的海洋生物纷纷毙命。出人意料的是,有一种学名叫绿叶海蛞蝓的海洋软体动物却悠然自得地躲过了灭顶之灾。
绿叶海蛞蝓俗称海蜗牛,它没有贝壳,体型十分娇小,成年海蜗牛体长只有1-3厘米,像漂在水里的叶子,翡翠般鲜绿。这种海蜗牛在生命初期以海藻为食,随着它们吃的海藻增多,身体慢慢变得翠绿。
通过细致检测,研究人员惊喜地发现,绿色的成年海蜗牛的体内竟然存在着一种能进行光合作用的绿色颗粒。这种颗粒与藻类细胞内的叶绿体具有完全相同的分子结构,并且海蜗牛的绿色颗粒中对光合作用起到至关重要作用的基因完全来自藻类。这充分说明,这种控制光合作用的基因在两种完全不同形态的生物:海藻和海蜗牛之间进行了水平转移,从植物基因转变成了动物基因!而拥有这种基因的海蜗牛,它的光合作用能力能够维持一生。这也意味着,它们这一海洋族群永远悠闲快乐,永远不会因食物短缺而被饿死。
这是一项多么匪夷所思的伟大创举,因为在此之前,没有任何一个动物学家和植物学家想到,植物的基因可以进入动物体内。而这项创举,居然是看似软弱可欺的海蜗牛创造出来的。
美国科研人员詹姆斯·曼哈特说:海蜗牛在生长初期需要海藻,没有海藻它们无法存活。可一旦它们窃取到充足的绿色素后,就变成了带有太阳能动力装置的动物。研究人员相信,这种蜗牛将来很有可能具有把绿色素遗传给后代的能力。到那时,即便是在生命的初始阶段,海蜗牛不需要进食海藻,通过光合作用生存将成为与生俱来的本领。
神秘莫测——印度一男子靠水和阳光就能存活
据《印度时报》报道,印度有一个机械工程师叫马诺克,从1992年开始,他就对吃饭不感兴趣,1995年以后,马诺克就再也没有吃过一顿饭,只靠喝水和接受太阳光为生。他的妻子维姆拉说:“每天傍晚他的眼睛都要朝太阳一眨不眨地看一小时,那是他的主食,偶尔他也会喝点咖啡、茶和其他一些液体。”
据说这件事引起了美国航空航天局(NASA)的注意,随即把马诺克邀请到美国进行观察和实验。2002年6月,NASA的研究人员对马诺克进行了为期130天的封闭式观察,他们惊讶地发现,马诺克平常果然只是喝一点水。科学家将这种仅靠水和太阳维持生命的奇迹称为“马诺克现象”。据说NASA的研究人员在随后的新闻发布会上称,解开发生在马诺克身上的“生物秘密”,对于人类来说将无异于一场能源革命。
还有报道称,马诺克只在傍晚时才直视太阳,因为这时阳光的紫外线对人体无害,马诺克宣称自己吸收太阳能的方法是一种“科学方法”。不过医生们警告,普通人千万别学马诺克的方法,因为直视太阳很容易导致双眼失明。
展望未来——人造树叶实现光能转换
在许多科学家的眼中,树叶是利用太阳能的“高手”。如果能人工造出“树叶”,能源问题或许能得到根本解决。数十年来,许多科学家都把研制“人工树叶”作为自己的终极奋斗目标。10多年前,美国国家可再生能源实验室的约翰·特纳,发明了第一片“人工树叶”。由于该装置由贵重金属材料制成,且性能非常不稳定,没能得到广泛应用。
最近,这项研究终于有了新进展。美国麻省理工学院的丹尼尔·罗塞拉称:他领导的研究团队克服了第一片“人工树叶”的弊端,用已广泛应用的廉价材料,成功研制出一种实用的、性能稳定的“人工树叶”,可以持续进行光合作用45小时。新型“人工树叶”的形状像扑克牌,但比扑克牌要薄。只需将它放入水中,置于阳光下,便可以把水分解为氢气和氧气,并将这两种气体存储在燃料电池中,以此发电。约3.78升水生成的电量足够满足一间房子整天的电力需求。
罗塞拉认为,随着技术不断成熟,“人工树叶”的光合效率会更高。他说,现在地球上发生的光合作用是以天然的方式进行,为自然界供能。要不了多久,光合作用将通过“人工树叶”的形式,造福人类。