有沒有可能改造人類基因,變成吸收二氧化碳吐出氧氣呢?

Wshisper


從某種意義上講,基因編輯可以創造我們想象不到的奇蹟,包括所謂的超能力,更不用說吸收二氧化碳凸出氧氣了。

整個地球生命的根基就是基因,它通過生命個體不斷的繁衍、滅亡、優勝劣汰達到自己不斷進化的目的,可以說,迄今為止還生存的(被人類消滅的不算)生物都是幾百億年適應環境的進化產物,這個巨大的基因池完全是大自然的饋贈。

眾所周知,海豚是一種非常聰明的動物,更神奇的是可以通過聲吶定位,人類專門有一種仿生科學,就是模態他們的特性,這對於進化是一樣的,如果能夠找到衍生出生態系統的基因並於人類基因相融合,那麼就有很大概率產生具有聲吶功能的人類,同理,人類像變成帶翅膀的天使,只需要找到合適的飛禽進行基因混編即可。

當然,固有的規則被打破,必然會產生一定意義上的混亂或者失敗,而且這個世紀的人類對於倫理看的非常重要,賀建奎被判刑可見一斑,這就如同1978年我們看試管嬰兒以及上世紀50年代英國佬化學閹割偉大的圖靈一樣,除非發生戰爭或者再過幾個世紀,才有可能進行類似的實驗吧


高維宇宙觀


通過基因改造的方式,使人類本身能通過吸收二氧化碳來釋放氧氣,這個聽起來確是比較新鮮的,且通過植物本身的光合作用來達到吸收二氧化碳來釋放氧氣的例子來看,好像這個設想並不會太難,所以很多人將希望寄託於未來之後,那麼答案就是變得非常的肯定的了。

答案肯定是肯定,但是真正的通過基因改造來使人類吸入二氧化碳來製造氧氣,這個是否真的可行呢?

我們知道,氧從二氧化碳中脫離出來,生成氧氣,這是一個氧化還原的過程,這個過程的本質是需要能量的參與才能進行的,就像植物通過光能,利用水來生成氧氣一樣。理論上,我們的人體可以利用葡萄糖分解產生的ATP來將水分子拆解,然後再與體內生成的二氧化碳合成葡萄糖,生成氧氣,再然後氧氣再次在血液中參與呼吸生成ATP供人體各機能的運作。總體的運行的方式的本質就是使人體內擁有一個完整的碳循環的系統。

通過基因的改造,將可分解水,可將二氧化碳氧化還原成葡萄糖的生物酶製造出來,完善人體內的整個碳循環的系統後,那麼,理論上,人體就不需要再呼吸了。


小民科


有可能,比如人的基因中植入葉綠素。但人要付出以下代價:紮根固定在一個地方不能動,老老實實地接受太陽的暴曬,不要喊熱,不能想做什麼就做什麼,豬可以在你身邊拉屎,鳥可以在你頭上搭窩,不可以想什麼時候洗澡就洗,只有風雨雷電來了才可以洗一次了。


淡淡一掬水


可以!

首先植物的葉綠體在光合作用時可以吸收二氧化碳並吐出氧氣,所以如果能夠把葉綠體植入動物體內,並能正常運轉,那動物也可以實現這個功能。

自然界中有真實案例嗎?

請看下圖:

如圖,是一種海洋生物——海蛞蝓,目前科學家發現的第一種可生成植物色素葉綠素的動物。

那這種動物是如何做到的呢?

它通過攝入藻類,但不消化葉綠體,而是把葉綠體作為可利用的工具儲存起來,放到體表進行光合作用!

可惜的是,這種外來的葉綠體不能長久保存,不能在海蛞蝓體內複製,所以只能利用一段時間就得再攝入新的葉綠體。

按照這個原理,動物或者人應該也可以,只是目前無法解決葉綠體長期在人體細胞內共生的能力。

所以理論上完全可以,但是現實中有很大的技術要求,比較難實現。





生物老師蘭振寧


正常成年人體內約有37.2萬億個活細胞,它們之間彼此協調配合,共同塑造了複雜的人類機體。如果把這些細胞都替換成可以通過光合作用來產生能量的人造細胞,是不是就不再需要吃飯獲取能量,通過睡覺來保證足夠的精力?最近日本科學家就創造了一種可以進行“光合作用”的人造細胞...

來自日本工業大學的科學家將各種生物結構進行整合,創造的人造細胞中含有兩種關鍵的蛋白質成分,即ATP合成酶和細菌視紫紅質。ATP合成酶可以促進三磷酸腺苷(ATP)的形成,併為人體供能,而細菌視紫紅質的作用是從環境中收集太陽能進行生物催化。這也是該研究最具挑戰性的環節。研究成果發表於《Nature Communications》。

這種人造細胞可以將光合作用產生的能量用於內部DNA的轉錄和翻譯,即DNA-mRNA-蛋白質的表達過程。此外,這種細胞還能將從外界收集的能量用於更多的ATP合成酶和細菌視紫紅質得合成,從而進一步增強細胞活性。

研究結果顯示,這種人造細胞能夠產生足夠的能量來驅動基因表達,使完全依賴自身供能的細胞得以成為現實。

不過,這種人造細胞還無法複製出自然細胞所能合成的全系列蛋白質(如8種ATP合成酶蛋白),但研究人員認為這可以通過對細胞的不斷“升級”來實現。

這項研究也可以幫助我們更好地理解原始生命的進化形式,瞭解細胞的運轉機制,還可以對許多其他研究領域產生重要影響。例如利用人造細胞生產人造器官或組織以對抗疾病。

回到問題“有沒有可能改造人類基因,變成吸收二氧化碳吐出氧氣呢?”,先不說改造基因,就目前來看單純創造出可以模仿光合作用的細胞已是不簡單,至於未來能否有更大發展,我們拭目以待


環球科學大觀


吸入二氧化碳吐出氧氣,對於這種設想,我可以毫不誇張地說:要通過改造人的基因來實現吸入二氧化碳而吐出氧氣,這跟要改造水渠,然後讓水自發地由低處往高處流的道理是一樣的。

我們通常會將無限的可能寄託於未來,寄託於一句“世界上沒有什麼是不可能的”俗套話,其實這是一種有違科學思維的思想,這種思想是帶有一定的盲目性的,即便它是萬般的確信,但要真從科學的角度上去分析的話,我們是不可能通過改造基因的方法來實現將二氧化碳轉變成氧氣的。

要理解我們為什麼不存在通過基因改造來實現二氧化碳變氧氣的這個可能,我們可以先去了解目前正在我們身體內所發生的一個事實,那就是:我們為什麼我們需要通過吸入氧氣來釋放二氧化碳。

多細胞生命需要通過有氧呼吸來獲得更充足的活動能量

葡萄糖是生命的能源,但要讓這能源完全地將裡面的能量釋放出來,那只有一把“鑰匙”來打開它,而這把鑰匙就是氧。由於葡萄糖(C6H12O6)本身元素組成的問題,實際上,能與葡萄糖配對的“鑰匙”就僅有氧,除氧之外的其他元素都不行。

那麼,為什麼葡萄糖釋放能量的呼吸需要氧呢?這個我們可以將問題再往前推到光合作用上來。

光合作用的本質其實就是植物或者一些原核生物通過光能的作用來將水跟二氧化碳合成葡糖糖並釋放氧氣的過程。這個過程,其實也是一個能量存儲的過程。在能量上,如果要用勢能來做類比的話,葡糖糖跟氧氣的存在就像是水跟二氧化碳被光能從低窪之處給推向高處而得到的。換句話來說,水跟二氧化碳要變成葡萄糖跟氧氣,那麼它們就得吸收能量,反過來是葡萄糖跟氧氣要變成水跟二氧化碳,那麼它們就得釋放能量。

從這一點能量流動的關係上,我們就可以明白,生命要想獲得其活動所需要的足夠能量,那麼它就需要通過氧氣(O2)來參與葡萄糖(C6H12O6)的拆解,將它拆解成水(H2O)和二氧化碳(CO2)並將葡萄糖中蘊含的能量給釋放出來供生命活動使用。

人體光合作用也不可能實現人類吸收二氧化碳而吐出氧氣的夢想

植物吸收二氧化碳釋放氧氣,這本身是屬於生命能量的儲備過程,而不是能量消耗的過程。人類是動物,是食物鏈上的消費者,而不是生產者,通過改造人類的基因來實現能量上的固定與儲備,這是極不現實的,因為人類根本不可能將自己大量的皮膚暴露在光下曬,而且也沒有那麼大的表面積可拿來暴露,所以所謂的人體光合作用只是一種有道理但卻極不實際的幻想而已。

我們退一萬步來說,即便未來真的實現了人體皮膚可進行光合作用的夢想,那麼人體真的可以通過吸收二氧化碳來吐出氧氣嗎?人體的那一點點的表面積,即便是在暴曬的情況下所產生的氧氣還遠不足以提供你大腦思考所需要消耗的氧氣量呢,那麼你身體其他的生命活動所需要的氧氣呢?那還不得繼續依靠呼吸大量空氣來補充?這時候自己用的都不夠,還想將氧氣吐出來?而且,還有一個理論事實是,人體那一點點的體表面積,即便是暴曬一天所能收集到的能量還不如你多吃兩口米飯所吃進的能量多呢。

人體吸收二氧化碳吐出氧氣是能量的逆流,在消費者體內是不允許存在的

前面說了通過改造人體基因來實現人體擁有光合作用的能力是極不現實的,那麼除此之外還有什麼辦法可實現人體吸收二氧化碳釋放氧氣?從化學性質的角度上看,已經沒有了。

我們吸入氧氣來拆解葡萄糖,從而獲取被鎖定在葡萄糖裡面的能量,其實這跟一根木頭暴露在有氧氣的環境下燃燒,然後釋放水蒸氣,二氧化碳以及能量是一個道理的。氧氣是解鎖蘊藏在葡萄糖內部的能量的“鑰匙”,它跟葡萄糖永遠只能在勢能的上游,在沒有其他外力的作用下,它們變化的方向只能是像水流一樣的往下流並釋放能量。

水跟二氧化碳呢?它們都算是葡萄糖被氧氣開鎖並被利用完之後的產物,就像是水流已經流到了低窪處的水一樣,它們蘊藏的勢能低,如果要將它們分子中的氧氣給拆出來,那就需要外部能量的介入,就跟植物進行光合作用時,光能介入進水分子中,然後將水分子內的氧原子與氫原子給拆開一樣,人要吸收二氧化碳並吐出氧氣,那人體就需要耗費額外的能量來完成這一過程。

人是食物鏈的消費者,所有吃進肚子裡的食物都是拿來為自身的生命活動提供能量的,而如果人體還要再將這些食物所帶來的能量分流給呼出的氧氣,那麼人吃食物的自身利用率就會大大降低,然後人就需要吃食比現在更多的食物才能維持正常的生命活動。

如果說一個正常人本來一天吃三頓,每頓吃兩碗飯就可以生存,而現在因為多出了一種吸入二氧化碳吐出氧氣的能力,他就需要一天吃五頓,然後一頓吃三碗飯,那麼這個世界將會變成什麼樣子?地球還能養得起人類這個物種嗎?


小民科0


我不知道你想做到什麼樣,如果僅僅是像植物一樣,加個葉綠素,曬曬太陽就好了。如果你想通過呼入二氧化碳製造氧氣來實現形成消費者的代謝功能,那是不可能的。


悠閒的西瓜刀


一切皆有可能


覺醒之城


有錢了我投資去探索探索


junshuji


不可以

人體細胞內能正常活動所需的營養和植物光和作用成的某些化合物(植物細胞需要的營養)不同。就說人體細胞需要的水分都是靠細胞內外水的密度來決定。

鹽的攝入不是光和作用能產生的。


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