化学合成粮食，对于普通人来说，是一个并好理解，且并不太容易接受的概念。

说它不好理解是因为化学和粮食之间似乎隔着十万八千里，风马牛不相及。

而说它不容易被接受，是因为在普通人的眼中，化学似乎等同于添加剂或者是污染物，用化学的手法制造粮食，似乎是在制造垃圾食品。

那么事实是怎么回事呢？这里做一个小小的科普。

所谓化学合成粮食，其实专业一点的说法叫做从二氧化碳到淀粉分子的全合成。

这是2021年中科院天津工业生物技术研究所的研究成果，该成果在2021年9月24日在《科学》期刊上发表。

那么我们在进一步解释一下什么是人工淀粉。

其实淀粉是一类高分子碳水化合物，其化学式是（C6H10O5）n，也就是说淀粉是由6个碳，10个氢，5个氧以这样的单位连接起来就可以了。

所以，理论上，只要有二氧化碳（CO2）和水（H20）就可以合成淀粉。

说到这里，可能很多小伙伴还是一脸懵圈，那么不妨我们把记忆调整到学生时代，想想生物老师是怎么讲的。

在生物学里，植物的生活方式就是吸收二氧化碳和水，吐出氧气，同时通过这个方式生成各种营养物质，其中淀粉就是最终的合成物之一，例如大米，小麦，红薯等等都在这个代谢模式下合成了淀粉。

也就是说，实际上自然界就是通过二氧化碳合成淀粉的。

只不过，在科学家过往的认知当中，这个过程相当复杂，无法在实验室中实现复刻。

但是现在，我国的科学家终于实现了这样的技术突破，首次在实验室中实现了二氧化碳合成淀粉。

也就是说，我们把天然植物的合成淀粉的方式，通过人工手段复刻了出来。

原本我们必须依赖于种植植物才能获得淀粉，那么现在，拥有了这样的技术，我们就可以通过化学的手段获得淀粉。

其背后更为深刻的意义在于，人类可以突破地理的限制获取食物。

譬如，在广袤无垠的大沙漠中，不适宜人类的生存，也无法开展农业生产，但拥有了这个技术，只要有二氧化碳，即使是大沙漠，同样可以获得食物。

再比如离开地球进入宇宙的超远距离旅行，在过往的技术条件下，只能通过携带大量的食物才能实现。

很明显，人类现有的航天器既没有足够的空间去携带足够多的食物，也没有足够的动力在携带大量食物的前提下飞的足够远足够快，甚至也无法解决长时间保存食物的难题。

但在人工合成淀粉的技术出现后，这些问题都可以得到解决了。

所以，可以大胆的预测，这个技术是绝对值得起一个诺贝尔化学奖的。

说到化学，很多人谈化学色变，因为在普通人的认知里，化学约等于不健康。

比如防腐剂，比如致癌，比如色素，这类让人无法接受的东西，似乎都是化学制品。

但是，真实的情况是，整个世界，其实都跟化学有密切的联系。

举个例子，比如我们吃下一口馒头，在嘴里多嚼几口，就会感觉到甜味，这是因为唾液中的淀粉酶把馒头中的淀粉分解为麦芽糖，这就是一个化学反应。

再比如我们无时无刻都在进行的呼吸，其实就是吸入氧气，吐出二氧化碳，为什么我们吸进去的是氧气，吐出来的却成了二氧化碳，这是因为有机物氧化分解的时候会消耗氧气，生成二氧化碳，这也是化学反应。

所以，很多时候，人们对于化学的认知是狭隘的，认为化学是一种污染，其实并非如此，化学并不是洪水猛兽，只不过我们熟知的致癌物，防腐剂，色素等等的确是化学合成物，但问题是有什么东西又不是化学合成的呢？

理论上说，能够利用二氧化碳合成淀粉，粮食自由就从理论变成了现实，因为二氧化碳在自然界是广泛存在的，且动物的天然代谢物就是二氧化碳，也就意味着二氧化碳不但取之不尽用之不竭，还时时刻刻的都能够得到补充。

但事实上，一项技术从理论走到商用，是一个非常漫长的过程。

这个过程面临两个重大的问题亟待解决。

第一个是转化效率的问题，如果人工手段合成淀粉的速度远远慢于种植小麦，大米的速度，那么我们仅仅只是拥有了这项技术，但在实践中却是不足够经济的。

第二个是转化成本的问题，目前我们种植一吨小麦的成本大约在635元左右，如果人工合成一吨淀粉的成本超过635元，那么在实践中就不会有人愿意去人工合成，这是另外一本经济账。

当然，根据以往的技术发展史来看，效率和成本的问题最终都能够得到解决，这无非是技术迭代的问题。

从历史的角度来说，生产食物是最为基础的行业，非常刚性。

总的来看，人类生产食物经历了以下几个阶段。

第一个阶段：依靠自然，逐水草而居。

在远古时代，种植并不是一个规模化的工作，人类往往要在自然界寻找植物茂盛，水草丰美的地方生存，依靠自然生长的各类浆果，植物果实为食。

第二个阶段：驯化植物，主动种植。

随着人类文明的发展，人类开始寻找自然界中能吃的，好吃的，且产量较高的植物主动种植，并且在种植的过程中逐渐选择更好吃，产量更高的品种去增加种植的力度。

这个过程就是对植物的驯化的过程。

第三个阶段：种植技术和工具的发展。

经过了人类初期的选育和主动种植之后，人类开始主要思考要如何提高种植的效率，这个过程就是种植技术的迭代以及种植工具的升级。

比如铁器的使用最早就是应用在农业生产中，像是锄头，镰刀，犁都是为了提高生产效率而发明出来的，而到了现代大型联合收割机，除草机，播种机等等，这些都是种植工具的发展。

而像我们无比尊崇的袁隆平院士，耗尽毕生精力研究杂交水稻，这就是种植技术的进步。

但不论是几千年前，还是当代，只要人们的生产还是围绕着植物本身，那么人类实质上就仍旧处于第三个阶段，即种植依旧是获取食物的唯一方式。

第四阶段：种植将不再是获取食物的唯一来源。

人工淀粉的合成，其实让人类摆脱了对种植的依赖，说的更通俗一点就是，人类不再需要依赖土地，依赖农作物来获取食物，食物可以批量的工业化的生产。

这是一个非常有效率的事情。

毕竟，不管种植技术如何更新，种植工具如何高效，种植本身都是周期漫长的事情。

而且，不但种植本身周期很长，而且种植还受到地理因素的严格限制，譬如我国华南地区，因为天气温暖，雨水充足，可以做到一年三熟，而长江流域只能做到一年两熟，华北地区更少一点，能做到两年三熟，到了东北西北大部分地区只能一年一熟。

你看，地理对于种植的限制有多大，华南地区一年生产的粮食产量理论上是需要西北地区东北地区花费三年才能种植出来的。

但是在人工淀粉的背景下，这种地理限制和差异就被消除了，只要有需要，随时可以生产出足够多的粮食。

往近了说，人工合成淀粉，可以极大的提高粮食产量，理论上地球能够容纳的人口将会成几何倍数增长，往远了说，人类实现星际航行，突破地球和太阳系也有了现实基础。

总而言之，人工合成淀粉，几乎是人类的一次划时代意义的重大技术突破，未来若干年，或许会完全改变人类社会的生产生活的模式。