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2021年9月24日，中科院天津工业所在国际期刊《科学》上发表了一篇文章，中国在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成，一经传出迅速登上了热搜。不少人纷纷表示，是不是以后喝西北风就能管饱了，它到底是科技还是科幻呢？  为何要人工合成淀粉据世界粮农组织统计，全球还有将近10亿人面临严重的饥饿威胁，随着全球人口的不断增长，人们也开始在有限的资源环境下来生产更多的粮食，我国的研究人员通过对比发现，我国的谷物粮食中70%-80%的成分都是淀粉，相当于全球每年产出的30亿吨粮食中，有近20亿吨都是淀粉。  于是我国在2015年就正式立项人工淀粉合成项目，在经过6年的辛苦研究后，通过光能—电能—化学能的能量转变方式，实现人工合成淀粉。  就是先将二氧化碳还原成甲醇，将电能转换成甲醇中储存的化学能，然后使用生物酶催化剂将甲醇转换成二羟基丙酮，进一步转化为磷酸葡萄糖，最后转化为淀粉。那这种人工合成淀粉和自然淀粉一样吗？人工合成淀粉又有何优势呢？ 人工合成淀粉有何优势通过科学上的核磁检测结果比对发现，合成淀粉实际和自然淀粉是没有区别的，但是相比起来优点却不少。  首先就是周期大大缩短。以玉米为例，从播种到淀粉成熟时间大概需要100-150天，人工合成淀粉可以缩短到2-3天完成，在降低土地占用的同时，也减少了人们依赖植物来合成淀粉的行为。  其次是能量转化效率提高。我们要知道，农作物从生长到转换淀粉的过程中，需要进行超60步的反应，对于太阳能的利用效率也不超过2%，而人工合成淀粉从最开始的光能到最终转化成淀粉，只需要11步主反应，不仅将能量转化效率提高了3.5倍，还成功突破太阳能的局限，使得淀粉的生产效率超过玉米光合作用的8倍以上。  最后就是产量的提高。据了解，二氧化碳合成淀粉的过程，需要在一个生物反应器中进行，1立方米生物反应器年产淀粉量，相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量。  综合来看，二氧化碳合成淀粉这一科研成果，是一项具有颠覆性技术的成就，一旦实现工业化，可以节省超90%的土地和淡水资源，这不仅可以促进我国的碳中和生物经济发展意义，还对提高人类粮食安全具有重要意义。那是不是有朋友想问了，二氧化碳还有没有其他的发展用途？ 二氧化碳的发展用途当然有，就在2022年4月28日，中国科学家再次实现了二氧化碳变废为宝，将二氧化碳合成了葡萄糖和油脂，而这一系列的二氧化碳成果，也为人工和半人工合成“粮食”提供了新的技术。虽说现在还无法完全实现工业化应用，但是怂叔相信在科研人员的努力下，一定可以早日实现工业化应用，到那时，喝西北风管饱真的不是梦。 |
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