作者：顽皮的小鲸
发自：实验室
重大突破！真正的科技明珠，已经在中国出现！
2021年，中国科学院天津工业生物技术研究所联合大连化物所等单位，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工全合成，能效和速率超越玉米等农作物。
如今，天津工业生物技术研究所所长马延和宣布：二氧化碳人工合成淀粉的吨级中试装置已经建成，目前正在进行测试。
所谓中试，就是产品在大规模量产前的较小规模试验。
也就是说，离量产不远了。
如果投入实用的话，理论上一立方米大小的生物反应器年产淀粉量，相当于5亩土地玉米种植的平均年产量。
换句话说，以后的粮食不是从地里长出来，而是从车间里生产出来。
中国实现人工合成淀粉
众所皆知，淀粉是粮食最主要的成分，也是重要的工业原料。
通常是由农作物，通过自然光合作用固定二氧化碳生产的。
但是，自然界的淀粉合成与积累，涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控。
因此，人工能不能合成淀粉，便成了科技领域一个重大课题。
此前，多国科学家积极探索，但一直未取得实质性重要突破。
但在2021年，中国团队传来好消息。
据悉，中国科学院天津工业生物技术研究所联合大连化物所等单位，经过多年研究攻关，在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。
对于此次成果，德国科学院院士曼弗雷德･雷兹、美国工程院院士延斯⋅尼尔森等国际知名专家均给予高度评价，认为这一重大突破将该领域研究向前推进了一大步。
那么，中国团队具体是如何实现的？
简单来说，我们采用一种类似“搭积木”的方式，创新地通过耦合化学催化和生物催化模块体系，实现了“光能—电能—化学能”的能量转变方式。
这种方式，能将自然界的淀粉合成涉及到的60余步生化反应，现在只需11步就可以完成。
而且每一步反应都经过精心设计与优化，以确保在最高效条件下进行。
不仅如此，研究团队还开发了模块组装优化与时空分离反应策略。
这意味着，不同反应可以在不同时间和空间条件下进行，从而减少了底物之间的竞争和产物对反应的抑制。
最终使得淀粉合成的能量转化效率与速度，超越玉米等农作物。
理论上说，能量转化效率是玉米的3.5倍，淀粉合成速率是玉米的8.5倍。
自然界创造的东西，现在人类也能创造，而且比自然界还要厉害。
所以，这无疑是生物合成生物制造领域，一个重大的里程碑式的突破。
这一突破为未来的粮食安全和工业发展提供了新的可能性，也展示了中国在合成生物学领域的强大科研实力。
那有人就担心，人工合成的淀粉跟自然界的淀粉，究竟有什么区别？到底能不能吃呢？
对此，研究团队表示，通过对两种淀粉进行相应的核磁检测，发现分子结构是一模一样。
也就是说，二者没有任何区别，是完全可以食用的。
然而，由于当时技术受限，研究团队仅在实验室生产了少量的淀粉样品，要真正实现人工合成淀粉的工业化，还面临很多挑战。
人工合成淀粉吨级中试
不过，到了2024年，中国团队又传来好消息。
他们表示，二氧化碳人工合成淀粉的吨级中试装置已经建成。
从实验室的小规模样品生产到吨级中试装置的建成，仅用了三年的时间，这说明中国的进展太快了。
而吨级中试装置的建成，标志着这一技术从实验室走向大规模应用的可行性进一步提高，工业化生产指日可待。
如果未来这一技术能够大规模应用，那好处太多了。
不仅极大减少对传统耕地和淡水资源的依赖，同时生产过程无需使用农药、化肥等化学品，大幅降低了农业生产对环境的负面影响。
更重要的是，将二氧化碳转化为有用的淀粉，不仅减少了碳排放，还增加了资源的利用效率，为推进“碳达峰”和“碳中和”目标的实现提供了一种新思路。
瞧见了吧，在环保问题上，中国不仅提出了雄心勃勃的目标，还积极采取行动，通过技术创新解决实际问题，而不像西方国家都是“放空炮”。
以后只靠二氧化碳和充足的电能，就能造出源源不断的淀粉，想想就激动。
如果是真的，中国的粮食安全就有了保证。
有了足够的粮食，就等于去掉了心病，换句话说，发展就等于安上了翅膀。
当自然的一切产物都能在工业化流水线上批量生产，这个意义太重大了。
这么说吧，只要能源够，就可以随时随地产生无尽的食物，包括各种肉类。
自此以后，再也不用看老天爷脸色吃饭了，也永远地摆脱了饥荒的阴影。
另外，还可以摆脱对太阳的依赖，届时可以真正建立永久地下城，哪怕发生核大战，其他人类都灭绝了，中国人照样可以活下去。
这具有极强的战略威慑力，让我们成为不害怕核冬天的民族。
另外，星际远航也得靠它。
如果没记错的话，火星大气里的二氧化碳浓度是96%，大家可以继续展开思考。
如果能够利用火星上的二氧化碳生产食物，那么在火星上，建立自给自足的基地将成为可能，从而极大减少太空探索的成本和难度。
而所有的一切，只差一步，那就是可控核聚变。
而能源这张牌在被我们拿下后，那么无限能源加上无限食物，真的不敢想象，届时人类社会将是什么情景。
不得不说，幸好科技掌握在文明人手中。
结 尾
有时候，中国某些技术的突破，不能单看表面，而要连起来看。
这样你就会发现，老中的格局是真的大。
还是那句话，此生无悔入华夏，来世愿在种花家。
呐，等你关注都等出蜘蛛网了~
