人可以在 DNA 中植入叶绿素，通过光合作用获取能量，而不需进食得以生存吗？ 第1页

以人的受光面积，如果光合作用效率跑到最高，脱光了晒一整天，大约能从光合作用中获取不到100大卡的能量。

大约相当于1/4碗米饭或者半碗稀粥。

人一天（不剧烈活动的话）大概需要摄入2000大卡的热量。

如果真有这样一个“绿色人种”，那么他们需要肌肉和神经系统完全退化以减少不必要的能量消耗（真·植物人），整天只能躺在那里等着被其他动物吃掉。

刚好之前写过一个内容，答案是然并卵：

听我细细道来。

————————光合作用能量有多大—————
我们来计算一下：
皮肤面积：成年男人的皮肤总面积大约为1.9平方米，假定理想状态下，人有一半的面积可以暴露于阳光下，凑个整数，1平米。
那么，按照目前光合作用效率的话。

一个小时光合作用的能量=单位面积太阳能*光合作用效率。

单位面积太阳能：这个我看到的数据是212.3—252.1瓦/平方米，不过在太阳到达大气层外面时候，是1361瓦/平方米（Total solar irradiance ），经过大气衰减后，也正常。也有数据认为，最高不超过342W/m²。就按照最高吧，342.

光合作用效率：光合作用效率是3–6%.就取最高值。
那么一个小时1平方米光合作用的能量是=342 (瓦/平方米) *6%*1平方米*3600秒=73872焦耳。

假如碉堡了，一天晒12小时太阳。
能量是73872*12=886464焦耳=212千卡！

这是理论值！这是理论值！这是理论值！

千卡=大卡=1000卡=4185.85焦耳
ps：事实上，有很多因素会影响

1，太阳并非一直直射，除非你能随着太阳一直调整姿势，那样什么都不需要做了

2，空气衰减，纬度影响，

3，人接触阳光面积小，不可能全身都接触，以及日照时间短（太久了hold不住）

所以，光合作用，估计能够有十分之一，也就是21千卡已经是很高的了。

————————对于人类是多少————————

200千卡是多少？

而正常人需要一天摄入1500-2300千卡能量。

所以，光是光合作用，你最多满打满算理想状态下，获得十分之一的能量。
这个前提是，晒12个小时太阳，不能阴天（地球上日照最长的是撒哈拉沙漠，大概日均11小时45分钟）。

————————你需要面对的问题—————————
可是问题来了，你造光合作用需要多少水吗？

哈哈哈，撒哈拉连草都不屑长，人去了……嗯……

而且，晒那么久太阳，作为恒温动物，你需要它！

所以，进化出光合作用的那个人，跟你相比，嗯，大概就是这种。

哈哈哈哈，防晒

《绿色奶牛》科学松鼠会，这个计算更少，大概相当于几把谷子。

——————对各位脑洞的补充————
各位已经想到了包括提高光合作用效率，增加表面积甚至长出叶子的做法，你们这些想法，植物都已经帮你们完成了。
1、学习植物扩大面积

假如人类身体不变大的话，那么，就现有尺度，无论是身体长叶子还是增加毛发密度，其实都没任何意义，因为，我已经考虑到了最极端的情况了，就是最大表面积。
试想，假如太阳垂直照射（光路最短，能量最大），人头顶刚好有一个平面接受太阳光。这是最极端的情况，把人表面积铺开，最大也就是这个接收量了，也就是本文中的计算理论值。

为了最大化的利用太阳能，必须尽可能减少一切活动，惟一的活动就是调整最大面向太阳的角度,最终，这样做，只能停下来，不动，减少能量，把根深深扎入大地吸水，静静的等着阳光。

所以，如果人类选择了光合作用，要不成为累赘，要不就成了植物……至于中庸？中庸对于生物来说，就是亡族灭种。

2、叶绿体进化？

部分知友总觉得人类既然进化了，那么光合作用也要跟着进化，这个，朋友，你要知道负责光合作用的是叶绿体，是独自存在的，可以了解下内共生，叶绿体进化比人类多了几十亿年了，凭什么为人类特殊?线粒体都没特殊起来。
大脑有没有可能是一种寄生生物？ - 李雷的回答

其他不按照基本法开脑洞得啊，光合作用算个毛，直接核聚变得了，你自己就是太阳！！！

——————可能的未来——————

1，就像题目说的，DNA中植入叶绿素

这个理论上可以做，毕竟人类现在有基因编辑技术嘛。

其实更简单的是直接把叶绿体放进去，毕竟光合作用，不单单是叶绿素的事情。

2，绿色人类会产生光源竞争

其实光合作用并不是非要太阳光，比如各种人造光源就可以让植物进行光合作用。因此，未来可能会是谁掌握了人造光源，谁就掌握了核心科技。

但是这个问题依然存在，就是：我们人体能否承受住巨大的光合作用。这是对动物细胞的考量，现在的紫外线已经刚好了，再强烈一点，人类会不会hold不住？比如被晒伤？？？

让人类进行光合作用，理论上可行，技术上也并非十分遥远。

其实，世界上能光合作用的动物还不少。

其中人气最大的，无异于是绿叶海蜗牛。

绿叶海蜗牛获得叶绿体的方式，倒是和题主提到的方式有一定的沾边。

• 虽然题主的描述有误，实际表达的意思是从基因的层面，让人类获得光合作用的能力。

绿叶海蜗牛并非天生具有叶绿体，而是吃掉绿藻之后，把叶绿体储存在自己体内，直接为己所用，然后进行光合作用。

有研究者认为，绿叶海蜗牛，只需要进食一次绿藻，便能终生不再进食。

实际在绿叶海蜗牛在成长过程中，会长期进食，直到身体由褐色转变成绿色，然后像树叶一样完全展开。但如果长期接收不到阳光的照射，背部便会“枯萎”，需要再次进食。

它为什么能拥有如此“不可思议”的能力呢？

这个秘密就藏在绿叶海蜗牛的染色体内。

绿叶海蜗牛的基因中，拥有绿藻基因（一直存在，并非吞食绿藻时临时获得），能够保持和修复整合在身体内的绿藻叶绿体，并发挥长达9个月（叶海蜗牛生命周期）的光合作用，甚至比绿藻中的叶绿体寿命更长。

它是目前科学家发现的，唯一一种多细胞动物间的功能性基因转移。虽然通过吞食叶绿体获得光合作用能力的动物很多，但在基因层面发生改变的，独此一家。

阿克尔扁形虫、朝天水母、绿水螅、帆水母、巨蛤、巨型桶状海绵等等动物，则通过体内共生的藻类进行光合作用，这在动物界颇为常见。

然而并不是无脊椎动物才能进行光合作用，也有脊椎动物也能进行光合作用。

以斑点蝾螈为代表的两栖动物，卵上的果冻状外层能与藻类共生（胚胎内的单细胞藻类）。胚胎代谢产生二氧化碳，藻类提供氧气，互利共生。

看起来，获得光合作用的难度，并不是想象中的那么高。

内共生起源学说认为，无论动物体内的线粒体，还是植物体内的叶绿体，之所以有别于其它细胞器呈现半自主性状态，是因为它们分别由原始真核细胞，吞噬细菌和蓝藻而形成的。

该学说认为，真核生物细胞的祖先是一种具有吞噬能力的无氧大细胞，通过糖酵解代谢获取能量。但糖酵解获取能量的效率并不高，产生的中间产物丙酮酸，依旧还含有足够高的能量。该细胞吞噬革兰氏细菌之后，革兰氏细菌令丙酮酸进一步分解，由此产生更多的能量。

能量多了，自然更有利于生物生存，于是真核细胞和革兰氏细菌演化出了共生关系。

叶绿体的产生，也具有类似的过程。真核细胞吞噬蓝藻之后，蓝藻为宿主提供光合作用，宿主则为蓝藻提供其他的生存需求。

不过，随着长达数亿年的演化，真核细胞体内的革兰氏细菌和蓝藻，渐渐失去了自主性，成为了细胞器之一（当农民失去土地，自然而然地就成了农奴）。

现代分子生物学，已经证明了线粒体、叶绿体基因与真核生物基因组的差异性，以及与细菌的同源性。可以说，内共生起源学说，是迄今为止，解释线粒体和叶绿体起源，最为接近真理的一种学说。

那么，人类可以通过类似的方式，获得光合作用的能力吗？

21世纪是生物的世纪，这是一句老话了。

实际从技术突破来说，这一句话并不为过。

人类基因组计划在1985年提出，1990年实行，中美英法德日六国参与，耗资达到30亿美元，于2005年破解了人类的所有基因，绘制出了人类的基因图谱。在今天，随随便便一个普通人的基因检测，只需要花费数千元RMB。

而在2010年，美国生物学家及企业家，克雷格·文特尔的研究团队，合成了拥有381个基因片断，58万对基因密码的人造染色体。并把染色体移植进入支原体中，创造出了新支原体。

由此人造生命技术，进入了一个崭新的纪元。

2018年，中国科学家团队，则把酵母的16条染色体融合成1条，诞生了新的酵母，制造出了第一个人造单染色体真核细胞。

虽然从目前的生物工程技术来说，依旧只能很粗暴的复制粘贴基因组，但随着技术的一步步突破，未来终究会掌握微观上调整和改变基因的能力。

在那样的技术下，人类也能很快掌握，直接植入叶绿体的能力。

例如，可以直接破译绿叶海蜗牛保持和修复叶绿体的基因编码，然后把这些基因编码整合到人类基因组内，然后再植入蓝藻叶绿体。

于是，人类自然便获得光合作用的能力。

实际比起完全的基因编辑能力，这样的技术，个人觉得应该100年内就能做到。

• 前的生物技术，实际就只能相当于弄懂了一些原始代码，但对于总程序代码，依旧是抓瞎，只能直接复制粘贴。哪怕剪切组合有一定的经验可循，但大多数也是碰运气。对于犹如直接编辑计算机代码一样的生物基因技术，还无比的遥远。在技术不够的时候，人类胡乱剪出什么超级病毒，还是相当恐怖的。所以，这方面技术的发展，不仅仅是人伦方面的忧虑。

当实际，即便真的掌握了让人类植入叶绿体的技术，却显得十分的鸡肋。

其它答主已经分析了，就人类这种表面积比率很低的生物，体表进行光合作用的效率是极低的，远远不能满足日常的生活所需（数量级差距）。

• 植物为了仅仅只需要光合作用，满足日常所需，不仅把叶子演化成薄片状，大多数轮生、对生，以最合理的方式分布，获取最多的光源。哪怕是绿叶海蜗牛，也演化出了类似于大叶片的身体。（实际它们依旧需要补充水和矿物质，哪怕你完全当植物，也不可能做到完全不进食）

从这里也可以看出，要完全依靠叶绿体生活，究竟需要什么样的体型。要么整个人的体型就像绿叶海蜗牛那样叶片状，或者四肢20根指头，全部变成树枝树叶。

或许，这才是人类演化的终极形态：

实际真的拥有这样的技术之后，完全可以进行一场绿色能源革命，何须改变人类自己的身体内？

当然不排除1000年之后，会有人类会选择通过完全的基因编辑技术+人造器官技术+完美的移植手术，把自己的身体改造成植物的样子，并获得完全光合作用的能力——

外接人工智能滴灌设备，终生不吃不喝，通过虚拟脑机，生活在虚拟美好的世界之中，成为地球人类最后的后浪：

地球废宅！