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給地球帶來溫暖和光明的陽光算得上是大自然中最神奇的魔術(shù)師了。當(dāng)陽光照射在這些植物葉子上的時(shí)候，細(xì)胞中的葉綠體就像一個(gè)化工廠一樣，把空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成植物所必需的糖和氨基酸，同時(shí)釋放出氧氣，這就是光合作用。 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所曹怡研究員：“光合作用是自然界中最普遍的光化學(xué)反應(yīng)，所謂的光化學(xué)就是研究物質(zhì)吸收光子以后引起的化學(xué)和物理變化過程。” 除了植物的光合作用，我們的身體上也在不斷發(fā)生著光化學(xué)反應(yīng)．當(dāng)陽光照到人體皮膚上的時(shí)候，光線中的能量可以使皮下的一部分叫做脫氫膽固醇的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成維生素D3，維生素D3有著促進(jìn)人體內(nèi)鈣、磷等元素的吸收和骨質(zhì)鈣化的作用，這也就是小孩子經(jīng)常曬太陽對(duì)身體有好處的原因，而維生素D3也就因此成為醫(yī)生治療佝僂病、軟骨病的有效藥物，同時(shí)也可以作為食品、飲料和飼料等領(lǐng)域的添加劑。 在以前，科學(xué)家主要利用熱化學(xué)的方法來合成維生素D3，這種方法要經(jīng)過20多個(gè)步驟，中間會(huì)產(chǎn)生很多的副產(chǎn)品，效率很低，根本無法投入生產(chǎn)。 能不能利用光化學(xué)的方法來生產(chǎn)維生素D3呢？科學(xué)家們進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，他們用人工產(chǎn)生的光線來照射從動(dòng)物身體內(nèi)提取出來的脫氫膽固醇，再通過特殊的技術(shù)處理，有一部分脫氫膽固醇轉(zhuǎn)化成了維生素D3。 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所曹怡研究員：“因?yàn)楣饣瘜W(xué)反應(yīng)基本上在室溫或低于室溫下進(jìn)行，所以能提供安全的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)，有機(jī)化合物在進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)時(shí)，副產(chǎn)品會(huì)更少，所以光化學(xué)在天然產(chǎn)物、醫(yī)藥、香料等精細(xì)有機(jī)合成中占有獨(dú)特地位?！?br> 原理雖然簡(jiǎn)單，但是要真正形成工業(yè)化生產(chǎn)卻并不容易。長(zhǎng)期以來，這種技術(shù)一直被少數(shù)國家所壟斷。我國的維生素D3由于生產(chǎn)工藝落后，產(chǎn)率低，成本高，從上個(gè)世紀(jì)90年代起，就處于停產(chǎn)狀態(tài)。 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所的科學(xué)家們從上個(gè)世紀(jì)70年代就開始了光化學(xué)的研究，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中度過了一個(gè)個(gè)不眠的夜晚，歷經(jīng)20多年，終于開發(fā)出了一條光化學(xué)合成維生素D3的創(chuàng)新技術(shù)路線。 科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)出了一種效率更高的反應(yīng)裝置，同時(shí)選擇了合適的反應(yīng)介質(zhì)，使得反應(yīng)的速度很容易控制，這樣，就大大提高了生產(chǎn)效率。 現(xiàn)在，科學(xué)家的技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走向了工廠。他們的成功不但使我國成為世界上生產(chǎn)維生素D3技術(shù)最先進(jìn)的國家之一，還為我國光化學(xué)的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，為促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。 |
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