人类文明几千年，从远古的旧石器时代走到今天，真正的现代科技发展也就是伽利略以后的几百年，而这几百年来人类的确在一些技术上是发展了，交通方便了，通讯方便了，医疗水平提高了，人口增加了，对自然的认识也达到了前所未有的高度，这是好事儿。可是，西方文明下的科学技术对自然的认识缺少一个大局观，也就是缺少对自然的尊重和敬畏的大智慧。因为，日益发展的科技是建立在自然资源的大量消耗基础上的，所谓更好更发达的科技只是这种消耗的效率问题，而不是消耗不消耗的问题。

    当从旧石器走向新石器，再从青铜器走向铁器，直到今天以硅片和光纤为代表的超级新石器时代，人类似乎已经为自己在地球上的存在画上了一个很好的螺线或者圈子，完成了人类这个物种繁盛的使命。这种没毛的猴子不仅让地球上有毛的动物几近灭绝，还消耗了地球母亲为人类储存的大部分资源，包括各种无机矿物质和以石油为代表的有机物。据世界石油协会推测，2013年将是石油产量发现新储量和原油产量平衡的一年，从今以后发现新储量的能力会日益增强，但可开采的资源会越来越少，产量也会逐年下降。而石油是现代人的衣食住行，人类尚未学会怎么过没有石油的日子，各种抢夺石油的战争和争斗将不可避免。

    石油为何重要？非常简单的道理：因为石油是人类获取C2以上化合物最为经济有效的手段。以煤和天然气为代表的C1化合物转化为C2化合物目前还非常困难、缺少经济性，只能作为技术的战略储备，不具备商业价值。只要有了C2化合物，人类的科学和技术可以实现衣食住行的需求。

    尽管我们还没有走出铁器时代，对结构材料的需求仍然是十分旺盛，但是，以各种无机复合材料、碳纤维和陶瓷为代表的高性能结构材料的研究已经让我们可以对铁为代表的金属十分稀缺时的替代方案有充分的信心，并在金属结构材料资源耗尽时，能让人类果断的跨入崭新的更明确的超级新石器时代。从这个意义上说，谣传的小爱曾说：人类的第四次世界大战用的是木棒和石头这句话，可能是令人敬佩高度上的预言，也体现了伟人对技术发展认识的历史局限性。但是，对衣食住行中有机材料的依赖仍是目前面临的最大难题，即使天然气和煤可以转化，也有耗尽的时候，因此，利用空气中的二氧化碳和太阳能实现C1到C2的转换是科学技术研究的重要目的。在俺的眼里，那就是终极目标。

    目前为止的二氧化碳转化为C2以上化合物的研究还相当的初级，科技发达的人类还没有入门，而植物和一些菌类却已经高效的从事这项工作几亿年，并为人类在地球上做了非常充沛的贮备，等待着人类自己能够有一天像利用它们准备的仓储一样利用空气中的二氧化碳和阳光。

    在近一百年来，人类也在不断的探索利用太阳能和空气中二氧化碳的可能性，也希望从植物或者细菌中学习光合作用的机制并开发出相应的功能。但是，总体而言是失败的，因为基于超级新石器的半导体只能还原，基于金属络合物的研究也只能做到还原，都仅仅停留在从高价态的碳到低价态的碳的水平上，尚无高效把二氧化碳直接还原成C2以上化合物并放出氧气的功能。

    要像马儿那样跑得快，并不需要四条大长腿，而是利用其原理把四条腿变成四个轮子；要想飞起来，也不需要带有羽毛的翅膀，只需要相同的空气动力学原理……。同样的，要想把空气中的二氧化碳利用太阳能转化为C2以上的化合物，只需要做好三件事儿，1）吸收太阳光；2）将二氧化碳中的C还原成可以相互连接的低价态；3）放出氧气。而要同时做成这三件事儿的环境不会是空气，更不会是有机溶剂，而是水。

    植物在水电解质溶液中把叶绿素和胡罗卜素通过水溶性蛋白变成胶态分散凝胶的方式组装了具有吸收、存储、转化太阳能的叶绿体和光合成反应中心，因为具有自修复功能，所以保持着高效。因此，理解和按照其原理模仿是俺的荣幸。按照这种思路，水溶性高分子通过疏水缔合以及Pi电子相互作用的自组装以及光功能的实现成了俺追求的终极目标。

    在这条道路上，经常有些遗撒的宝贝东西，譬如，强化采油需要的水溶性聚合物，Pi电子的非线性效应等，常常可以满足一些现实社会的需要，捞草打兔子的事情俺也是要干的，干这种短工还能解决科研经费问题，所以，俺常常被人误认为是采油工或者光聚合材料的研发者。

    俺走的路遍地荆棘，曾看到过类似的研究是搞植物或者搞生物的人做的，用人工合成蛋白质模拟，俺认为那是非常昂贵的，有点像绑了沾有羽毛的翅膀的人要飞起来一样。用化学合成的水溶性高分子这条技术路线，看起来很不合理，就像要让铁家伙飞起来一样。但毕竟有铁家伙飞得比有羽毛的家伙更高，更快。由于科技政策的原因，这种研究的开展是不会得到支持的，俺也从来不指望，在俺开始准备退休的今天才刚刚起步，现在还没有任何可以吹牛的结果，却坚信这是一条铁家伙飞起来的路子。

    俺的理科研究生做的内容基本上就是这条路上需要解决或者认识的问题。

    这是博文，不是科技论文，所以，大家可以意会，不必过分较真。



转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自吴飞鹏科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-51814-516097.html

上一篇：钢筋水泥的盒子能带来科技的进步？
下一篇：奥运村今晚的月亮