为什么可以模拟光合作用,人类可以模拟出光合作用么 _模拟

合作光合作用模拟研究已经进行了很多年，人们当然期望直接利用太阳能的自由能量。绿色植物可以将光能转化为细胞可以利用的能量形式，而这个能量转化过程就是光合作用，这是植物在自然界中经过千百年进化而来的能力。虽然目前人们已经知道了光合作用的一些基本过程，但是光合作用在分子水平上的一些机制还不清楚。
光合作用反应可以被模拟吗？

光合作用模拟研究开展了很多年了，人们当然期望能够直接利用太阳能这种免费的能源。但是光合作用是植物在大自然中通过千万年进化得来的能力，虽然人们目前对光合作用的基本过程有所了解，但在分子层次上光合作用的一些机理还是不清楚的，绿色植物可以把光能转换成能被细胞利用的能量形式，这个能量转化过程就是光合作用。光合作用就发生在植物的叶绿体内，当日光接触到叶绿素时，可以把光能转化成化学能，同时产生的三磷酸腺苷也就是ATP分子，为下阶段暗反应合成单糖又提供了能量，
整个过程相当的复杂，对细胞来说也是一项浩大的工程。人们一直试图模拟各个过程，但很多机理还尚未明确，当然在利用太阳能上，人们目前正大力发展光解水，光催化和太阳能电池。电池当然是发展的重点，从染料敏化太阳能电池，到无机量子点，到最近比较火热的钙钛矿太阳能电池，从太阳能的光电转化效率到成本都在不断优化，当前太阳能电池的效率最高可以达到20%以上，超过大自然中直接的光合作用的利用效率，但限于工艺和成本，还不能满足市场需要。
人类可以模拟出光合作用么？怎么做？

我们来算一笔账看看如果人类通过光合作用做为绿色动物能实现百分之多少的能量自给，来，我们来看，太阳的总功率是3.84×10e23W一个天文单位既日地距离近似为1.5亿km可求出地球上每平米接收太阳光功率约为1.35kW（这里指的是垂直功率）以上为纯理论计算结果， 1957年国际物理年采用的数值为1380W；1981年为1368W；1978——199820年卫星观测结果均值为1366.1W 。
可见我们的理论计算还是靠谱的，但是，大气层的存在使得一部分光被反射吸收从而衰减，如果有云层的话也大部分被遮挡，在晴朗无云的海平面最大日光辐射功率可达1000W 。忽略云，地球每日每平米平均日照功率为6000W约21.6MJ ，由于各地纬度、气象等不尽相同，这里取这个均值参考。对于植物光合作用转化效率我没有查询到一个能可靠依据的文献数据，即使是碳4植物这一效率最大不超过0.5%—1% ，
但是这个数值用在这里有个小问题：由于植物的光合作用效率数值是按最终有机物积累量来计算的既去除呼吸作用等一切消耗之后的纯积累量，这将大大低估真实的光合作用转化效率而且不同于植物恒温动物还可以将一部分太阳辐射的热量直接用于维持体温。我们将这一数值提高10倍达到5% ，这一评估是有理有据的因为不能生物能级间的能量转化效率约为10—20% ，