光合作用是地球上最重要的化學反應之一，直接和間接地產生我們呼吸的氧氣和我們吃的食物。它由陽光供電，約百分之一太陽的能量最終進入植物。現在，研究人員極大地提高了效率並完全消除了陽光。
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據報導天然食品，團隊採用了兩步流程。首先，他們使用電催化工藝從二氧化碳、水和電中產生醋酸鹽（醋的主要成分）。然後，醋酸鹽可以被食用生物體消耗，在完全黑暗的環境中生長。
“我們能夠在沒有生物光合作用的任何貢獻的情況下培育出糧食生產生物體。通常，這些生物體是用來自植物的糖或來自石油的投入來培育的——這是數百萬年前發生的生物光合作用的產物，”加州大學河濱分校的博士生、該研究的共同主要作者伊麗莎白·漢恩(Elizabeth Hann)在一篇論文中說。陳述。
“與依賴生物光合作用的糧食生產相比，這項技術是將太陽能轉化為食物的更有效方法。”
植物在完全黑暗的醋酸鹽培養基中生長。圖片來源：Marcus Harland-Dunaway/UCR
當利用太陽能電池板發電時，研究小組發現酵母將陽光轉化為食物的效率高出18倍。使藻類生長的能源效率大約提高了四倍。研究小組還在產生蘑菇的真菌菌絲體上進行了測試。
“通過我們的方法，我們試圖找到一種生產食物的新方法，這種方法可以突破生物光合作用通常施加的限制，”說通訊作者羅伯特·金克森 (Robert Jinkerson) 是加州大學河濱分校化學與環境工程助理教授。
研究小組還在已知作物上測試了這種方法，看看它們是否可以在沒有陽光的情況下用醋酸鹽種植。在黑暗中種植時，黑眼豌豆、西紅柿、煙草、水稻、油菜和青豌豆都能夠利用醋酸鹽中的碳。
“我們發現，多種作物可以吸收我們提供的醋酸鹽，並將其構建成有機體生長和繁衍所需的主要分子構件。通過我們目前正在進行的一些育種和工程設計，我們也許能夠用醋酸鹽作為額外的能源來種植作物，以提高作物產量，”金克森實驗室的博士生、該研究的共同主要作者馬庫斯·哈蘭-杜納韋(Marcus Harland-Dunaway)說。
該方法可用於增加利用品種的碳捕獲方法，以及在地球上甚至太空中在沒有陽光的情況下種植食物。
