地球生态圈对水、氧、氮、碳元素有一套完善的循环系统,可实现碳元素在无机碳与有机碳之间的双向转化。
现有航技术都只能满足水循环和氧循环,以及从有机碳到无机碳的单向转化,不能在太空实验舱内建立完整生态圈。
自然界中的碳循环靠自养生物和异养生物协作完成。自养生物将空气中的二氧化碳(无机碳)固定为有机碳,异养生物再将有机碳氧化为无机碳。
细胞学院通过模拟生物碳循环中的重要环节,人工实现从无机碳到有机碳的转变。
人工可控碳循环将填补太空实验舱中碳循环空缺,真正意义上实现太空舱内有所物质循环使用,自给自足,为人类探索宇宙奠定基础。
(二)人工可控碳循环流程简要
第一,人工模拟叶绿体光合作用机制,将二氧化碳转化为葡萄糖。
第二,人工模拟叶绿体淀粉合成机制,用单糖合成多糖,以方便后期储存及利用。
第三,人工合成的多糖可进一步加工成太空食物。
第四,人工模拟线粒体三羧酸循环机制,将化学能转化为电能。
(三)细胞学院科研项目进展
通过20年不断研究,细胞学院基本能够在宏观层面... ...