“宇宙广阔无垠，星辰点缀其间，人类对未知的追求从未停止。”
中国航天从月球背面带回土壤，中国科学家从中发现了水和金属元素，让中国材料学专家通过科学手段，实现月球基地的建设，但食物问题，却迟迟没有解决。
我们的目标是，星辰大海！
如今，中国科学家们成功利用二氧化碳合成淀粉，这意味着在将来，人们可以凭空制造粮食，从而实现真正的粮食自由，更意味着，人类将彻底拥有了畅游浩瀚宇宙的能力。
可现在的问题是，中国科学家的这项技术，能否大规模应用？能否代替真正的粮食？是否会对人体造成损伤？
惊艳的“蓝”
人工合成淀粉科研团队
2016年，中国科学院将“二氧化碳的人工生物转化”设置为重点研究项目。
植物光合作用的过程
这项研究的灵感，源于时任天津工业生物所所长马延和的一个大胆设想：我们能否像植物一样，利用空气中的二氧化碳来合成我们所需的物质？
在最初的日子里，科研团队模仿大自然的光合作用，利用电子或氢，将二氧化碳还原为甲酸、甲醇等简单化合物，然后通过酶的催化作用，聚合生成淀粉。
“朝闻天下”截图
这项实验说起来简单，但是从二氧化碳到淀粉，中间需要经历6568个复杂的生化反应，而如何找到一条高效的合成路径，成为摆在科研人员面前的一道难题。
经过反复的实验和探索，科研团队最终找到了一条只需要9个步骤，就能完成合成的最短途径，可直到亲自试验后，他们才突然发现，酶的催化效率难以满足合成需求。
人工合成淀粉遇碘变蓝
为了解决这个问题，科研团队用了两年的时间，重新对酶进行了设计和改造，最终将9个步骤拓展为11个步骤，这才构建了完整的合成路径。
有了理论知识，又解决了最麻烦的两个问题，科研团队现在只要耐心等待，就能出现那抹惊艳的“蓝”。
蔡韬（左一）与技术人员讨论
2018年，中国科学院天津工业生物技术研究所（天津工业生物所）的研发人员乔婧，按照规定的实验流程，将一滴滴碘液加入试管，然后她看到了一抹浅浅的“蓝”。
天津工业生物所人工合成淀粉项目经理蔡韬听闻消息，马上放下手中的工作前去观看，他亲自进行实验，再次验证人工合成淀粉项目，之后才正式宣告人工合成淀粉的成功。
《科学》网站截图
2021年，人工合成淀粉团队在国际刊物《科学》上发表了相关文章，该文章一经发布，瞬间震惊了世界，而这也为人类的粮食安全带来了新的希望。
2022年，二氧化碳合成淀粉中试装置完成建设并启动测试。
“朝闻天下”截图
2023年，中科院天津工业所成功将二氧化碳转化成糖类物质，实现了技术新突破。
至此，中国又成为了世界第一！
可是，人们利用化学方法合成的淀粉，安全吗？高效吗？能否量产？
原来“喝西北风”，真的能吃饱饭
图片来源于网络
从古至今，吃饭都是老百姓的头等大事，粮食种植更是农民一生中最重要的事，否则就要去“喝西北风”，现在，中国科学家能用二氧化碳合成淀粉，这意味着喝西北风，真的能吃饱饭。
以前的人们为了填饱肚子，想尽各种方法获取食物，可是随着人口数量的增多，光靠传统的农业种植方式，显然行不通，于是袁隆平院士才穷其一生，研发了杂交水稻。
袁隆平院士
杂交水稻让包括中国人在内的全球人民，都有希望吃上饱饭，现在人们研发了人工合成淀粉，将彻底摆脱对土地、气候等自然条件的依赖，从而在工厂中进行规模化生产，能有效保障粮食安全。
在自然界中，植物把二氧化碳和水变成淀粉，这个过程挺复杂，要经过好几十道工序，而且能转化成能量的效率不高，大约只有2%。
“央视新闻”截图
人工合成淀粉的方法，则是把复杂的生物转化过程，简化成了11个步骤，这样大大加快了生产的速度，还提高了生产效率。
据测算，人工合成淀粉的合成速率是玉米的8.5倍，能量转化效率是玉米的3.5倍，这意味人工合成一年的淀粉，相当于种了五亩地玉米一年的产量。
利用人工途径从二氧化碳合成淀粉
人工合成淀粉，不仅可以节约大量的耕地和淡水资源，还可以减少化肥和农药的使用，从而降低对环境的负面影响。
最重要的是，人工合成淀粉技术还可以消耗大量的二氧化碳，这对于缓解温室效应、应对气候变化也具有积极的意义。
中国科学院召开会议
现在的问题是，人工合成淀粉这项技术，还处于实验阶段，并不能在短时间内应用到全国各处，因此合成成本还不能打下来，但这只是时间问题，相信我们的科学家，能够解决这个问题。
至于人工合成的淀粉是否会对人体产生损害，想来不会有什么问题，因为这项技术是通过纯粹的氢和二氧化碳，加上酶催化完成，所以比天然淀粉更加干净。
图片来源于网络
作为中国人，人们对于食物的味道和口感格外关注，但是想来和自然淀粉应该没有太大区别，但这还需要进一步的测试和验证。
如果以上问题都能够完美解决，那么中国人在未来，就有了立足宇宙的资本和底气，相信那一天不会太久到来。
新的时代即将到来
“新华社”截图
根据新华社11月17日报道，中国科学院院士李灿表示：团队将在甘肃兰州，通过人工光合成研究，生成液态阳光甲醇，然后和绿色生物制造结合，拓展到精细化学品蛋白质、碳水化合物、淀粉等的合成。
根据不完全统计，中国生物制造产业投资额已近300亿元，这表明，生物制造技术正受到越来越多的关注和支持，其发展前景十分广阔。
第十二届中国工业生物技术创新论坛暨生物制造产业大会，现场
相信在科技创新的引领下，未来的粮食生产将更加高效、可持续、安全。
我们有理由相信，在不远的将来，人工合成淀粉将会发挥更重要的作用。
到时候，新的时代，就会到来！
参考资料：
1：观察者网，万三｜二氧化碳人工合成淀粉背后：合成生物学——构建未来的制造方式。（2022-02-22）
2：中国科学报，二氧化碳“变”淀粉：实现从0到1，还要从1到10。（2024-05-23）
3：央视网，人工合成淀粉，技术造物新突破。（2024-08-06）
4：新华社，中国生物制造技术产业加快发展。（2024-11-17）
