其实还有氢

文摘   2024-07-08 05:01   中国香港  

      徒弟兼朋友发给我一份教案初稿,关于初中质量守恒定律的复习课。照例有情景导入,2021年科研人员发表论文,首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成,引来全世界轰动。问:将二氧化碳转换为淀粉的理论依据是什么?答:质量守恒——元素守恒。

      我哑然失笑。随即打了一句:如果仅凭质量守恒,二氧化碳也可以变成蛋白质或脂肪吧,变成什么不可以呢?

      不久回我一句:也是哦,未来也是可能的吧。

      这话两个意思吧,一是猛然感觉到那个设计好的答确实有点不搭调,二是相信那个从头合成淀粉确实已是现实,以后还看蛋白质等。

      我也相信从头合成淀粉是真实的。就化学的角度看,从CO2COCH4等一碳化合物起始到淀粉或淀粉的前身六碳葡萄糖,合成步骤无非碳链延长、分子重排和官能团重组等,而这类基础研究已有几十年上百年的历史,比如延长碳链的基本方法就包括往C=O键上加成C-H等传统手段(羟醛缩合、格氏试剂反应等)。假定全合成有一百步,最后有几步在2021年取得“重大突破”,或一百步被合并成了十步,都是可信的。

      问题在于理论到实践是需要过程的。假定产生一斤淀粉平均每步花费二十块钱,十步需要二百块,这米卖给谁去呢?粮食不用农民去地里种得猴年马月吧。所以我更相信生物学联手化学,最终实现天然光合作用的全人工仿制,用水不用氢。让实验室或工厂的淀粉价格降到跟农作物一样接地气最好。当然这也得做好猴年马月的思想准备。

      扯远啦。就算在我们有生之年真见到人工淀粉五块钱一斤,说质量守恒是二氧化碳转换成淀粉的“理论依据”实在还是太笼统太高屋建瓴了吧。

      其实该教案稿后面是着重说明了氢之必须的,CO2无氢,化学合成碳水化合物一定要用H2的。我奇怪的是科学家干嘛只说从二氧化碳不说从氢气从二氧化碳和氢气合成淀粉呢?春风秋风西北风,越来越温室,却刮不来氢气哦。

      到底是我的徒弟,悟性很高,特别是听进了“变成什么不可以呢”,决意重新设计情景了。

      我知道挖空心思的痛苦,却感觉不便直说,为什么一定要情景导入呢,你见过几个情景导入靠谱且不喧宾夺主不低级科普的案例呢?

      (烦请参见拙文“为情所困示例”)


映非
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