二氧化碳的安全知识（危险的二氧化碳）

如果说起二氧化碳，大家会有什么印象呢？想必大多都是一些不好的方面，例如二氧化碳中毒、影响空气质量、导致全球气候变暖等等。而对于二氧化碳对于人类生活至关重要的作用，我们几乎很少有过了解。

2021年，二氧化碳这个长期忍辱负重的小兄弟，终于体验了一次高光明星的感觉。中国科学院的科学家全球首次人工合成淀粉，在世界科技界引起轰动，而合成淀粉的主要原料，正是大家平时无比嫌弃的二氧化碳。

中国科学家取得世界级突破成果

其实，二氧化碳一直在人类的食物链循环转换中承担着至关重要的作用。人类摄入有机的食物（淀粉等），食物给人类提供能量，释放了能量后的食物最终分解排放出二氧化碳（食物残渣分解排出、人类呼吸排出）。二氧化碳释放到空气中后，又被绿色植物吸入，绿色植物以光合作用的形式，吸收加入太阳能，将二氧化碳组合成高分子碳水化合物，最终生产出人类需要的食物（淀粉等）。这样就形成了一个人类食物的循环供应链条，为人类的生存和活动源源不断地提供能量。在这个过程中，二氧化碳作为必不可少的中间环节，承担了不可替代的重要作用。

玉米光合作用

绿色植物将二氧化碳转换成淀粉的过程，存在两个很大的问题，第一个就是速度慢。例如，我们种植的玉米，从玉米苗慢慢长大到成熟可以吃，需要好几个月的时间。第二个，就是农业种植需要占用大量耕地，单位面积的耕地产量有限。这两个问题直接导致人类粮食的生产效率一直处于比较低的水平，也是至今为止世界上仍然存在粮食短缺的主要原因。

而中国科学院马延和老师团队的人工淀粉合成过程，则通过人工化学合成替代植物光合作用，成功地解决了上面两个问题。植物光合作用合成淀粉需要60多个步骤，而人工合成则简化为11个步骤。根据实验数据，人工淀粉的合成速度是玉米淀粉合成速度的8.5倍。而在占地上面，1立方米大小的生物反应器年产淀粉量，就相当于5亩土地玉米种植的淀粉年平均产量。等到实际推广应用起来，将从根本上解决农业耕地不足的问题。

人工合成淀粉

和植物的光合作用一样，在人工合成淀粉的过程中，二氧化碳同样是最主要的原材料。人工合成淀粉的普及应用后，将大量吸收空气中的二氧化碳，这样就为地球气温的升高提供了另外一个全新的解决途径。

虽然这次我们认识到了二氧化碳对我们的重要作用，但是二氧化碳的危害性的一面是仍然存在的。二氧化碳在空气中的正常含量是0.04%，如果二氧化碳浓度高于正常值，人就会感到不适，甚至会受到严重伤害。究其原因，主要是因为吸入过多的二氧化碳会造成血液中的碳酸浓度增大，酸性增强，并产生酸中毒。当空气中二氧化碳浓度达到1%后，人会感到气闷、头昏、心悸。达到4%后，会感到气喘、头痛、眩晕，而达到10%的时候，人体机能会严重混乱，人会丧失知觉、神志不清，甚至会呼吸停止而死亡。因此，空气中二氧化碳浓度最多不能超过10%。

二氧化碳的危险性

为了防止二氧化碳浓度过高，当人处于室内时，要经常开窗通风，避免二氧化碳聚集。另外，因为二氧化碳比重大，所以在低洼处二氧化碳的浓度会比较高。因此在进行凿井等作业时，如果通风不良会很容易造成井底的人员窒息。

结语

以上就是二氧化碳对人类的重要性和危险性，希望中科院的开创性成果能早日投入实际应用，为人类的粮食和气候问题作出贡献。也希望我们能加强对二氧化碳的了解，预防其危害，确保每个人都健康平安。