 |
| 等 级：资深长老 |
| 经 验 值：22772 |
| 魅 力 值：5344 |
| 龙 币：37411 |
| 积 分：23004.1 |
| 注册日期：2003-05-16 |
| |
|
|
|
能把太阳光当饭吃吗？ZT给那些不好好吃饭非要靠意念改变世界的猪们。
能把太阳光当饭吃吗？
背景介绍：某公司一位科技中心总监在微博上声称要尝试辟谷，从而能够“启动植物系统，即从水、空气、阳光中获得能量。”这样的言论立即引来了大量的质疑和批评。从字面上讲，这是一个不错的科幻故事题材，试想有朝一日科学发达了，人类如果能像绿叶海蜗牛（Elysia chlorotica）一样，全身充满了叶绿体，进行光合作用的话——粮食危机不就解决了，房价不就下降了吗？
可惜，这只是一厢情愿，简单的估算表明，像这样把太阳光当饭吃远远不够。
请听题：假设北京有个人浑身长满了叶绿体，并且坚持在太阳下暴晒，问他每天最多能从光合作用中获得多少能量？
解答：由文献[1]知，北京地区阳光的年总辐射量的平均值为5357兆焦耳每平方米，除以365天，即15兆焦耳每平方米。
根据《关于中国人体表面积公式的研究》[2]，一个身高170厘米、体重70公斤的男性的表面积约为0.0057×170+0.0121×70+0.0882=1.9平方米。因此，乐观估计，能进行光合作用的面积约为0.9平方米。
到达地表的太阳光中，有一部分是红外线和紫外线。最乐观的估计，假设光合作用所能利用的可见光能量占40%[3]。
自然条件下，光合作用利用600纳米波长的阳光能量的效率最高可为8%[4]。
由此计算出此人光合作用每天能产生的能量为：15×0.90×0.40×0.08=0.43兆焦，相当于大约100大卡的能量。
试题分析：一个轻体力劳动者每天所需摄入的能量约为2000大卡[5]，即使有人获得了光合作用的能力，即使每天坚持全裸沐浴在充足的阳光下，在最最乐观的估计下，也只能获得每日所需能量的20分之一。相比之下，文献[5]中一个素食馅饼的能量供应就达到了260大卡。因此，在科幻故事中，企图仅通过“启动植物系统”，就能从“从水、空气、阳光中获得能量”是完全不现实的，更不用说摄取人体所必须的其他营养物质了。
拥有美好的幻想并不是一件坏事。但是，首先要脚踏实地，然后才能仰望天空。
|
| |
|
|
2012-06-20 10:44:33
(空)
