光合作用是地球上最重要的化学反应之一，直接和间接地产生我们呼吸的氧气和我们吃的食物。它由阳光供电，约百分之一太阳的能量最终进入植物。现在，研究人员极大地提高了效率并完全消除了阳光。
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据报道天然食品，团队采用了两步流程。首先，他们使用电催化工艺从二氧化碳、水和电中产生醋酸盐（醋的主要成分）。然后，醋酸盐可以被食用生物体消耗，在完全黑暗的环境中生长。
“我们能够在没有生物光合作用的任何贡献的情况下培育出粮食生产生物体。通常，这些生物体是用来自植物的糖或来自石油的投入来培育的——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(Elizabeth Hann)在一篇论文中说。陈述。
“与依赖生物光合作用的粮食生产相比，这项技术是将太阳能转化为食物的更有效方法。”
植物在完全黑暗的醋酸盐培养基中生长。图片来源：Marcus Harland-Dunaway/UCR
当利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高出18倍。使藻类生长的能源效率大约提高了四倍。研究小组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，我们试图找到一种生产食物的新方法，这种方法可以突破生物光合作用通常施加的限制，”说通讯作者罗伯特·金克森 (Robert Jinkerson) 是加州大学河滨分校化学与环境工程助理教授。
研究小组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。在黑暗中种植时，黑眼豌豆、西红柿、烟草、水稻、油菜和青豌豆都能够利用醋酸盐中的碳。
“我们发现，多种作物可以吸收我们提供的醋酸盐，并将其构建成有机体生长和繁衍所需的主要分子构件。通过我们目前正在进行的一些育种和工程设计，我们也许能够用醋酸盐作为额外的能源来种植作物，以提高作物产量，”金克森实验室的博士生、该研究的共同主要作者马库斯·哈兰-杜纳韦(Marcus Harland-Dunaway)说。
该方法可用于增加利用品种的碳捕获方法，以及在地球上甚至太空中在没有阳光的情况下种植食物。
