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中國宣布：歷史性突破！

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2021.09.25

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大國科技，日新月異。

今天，央視用長達(dá)5分48秒的畫面，報(bào)道了中國又一項(xiàng)世界級科研成果：二氧化碳合成淀粉技術(shù)。

與此同時(shí)，世界權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》也刊登了中國這項(xiàng)重量級科研論文。

所謂“二氧化碳合成淀粉”，顧名思義就是不用光合作用，以二氧化碳為原料生成淀粉。

說得再直白一點(diǎn)，淀粉是以綠色植物為反應(yīng)器，以二氧化碳為原料合成而來的。

現(xiàn)在，我們掌握了這一系列反應(yīng)的密鑰，甩開綠色植物，直接從二氧化碳生成了淀粉。

圖：世界首個(gè)人工合成淀粉

這不是幻想，而是科學(xué)。

它不僅是中國的顛覆性突破，放在全球也是首次。

這意味著我們所需要的淀粉，未來不再需要種植農(nóng)作物，而是通過生產(chǎn)車間就能制造出來。

“喝西北風(fēng)”從玩笑變成了現(xiàn)實(shí)。

那么，淀粉到底是怎樣從二氧化碳變來的？

根據(jù)央視講解，概括起來大致分四步：

1、將高濃度二氧化碳還原成碳一(C1)化合物；

2、通過一種酶聚合成碳三(C3)化合物；

3、通過生物途徑優(yōu)化，將碳三化合物又聚合成碳六(C6)化合物；

4、合成直鏈和支鏈淀粉(Cn化合物)。

這四步看起來非常專業(yè)，但其實(shí)還是遵循了光合作用原理，將能量更高效地存了起來。

這是人類超越自然邁出的一大步。

第一，簡化了自然光合作用的步驟

農(nóng)作物自己利用太陽能合成淀粉，需要60多步復(fù)雜的反應(yīng)。

我們?nèi)斯ず铣傻矸?，大大縮短了光合鏈路，只需要11步就能產(chǎn)出淀粉，縮短了80%以上。

這是個(gè)什么概念？

舉個(gè)例子，玉米生長期為4個(gè)月，也就是說從播種到收獲需要4個(gè)月時(shí)間。

而合成玉米淀粉，不到一個(gè)月就能完成，效率大大提高。

第二，能量轉(zhuǎn)化效率比自然光合提升了數(shù)倍

我們上面說過，人工合成淀粉本質(zhì)仍然是存儲能量。

自然光合作用存儲能量的效率比較低，但是人工合成淀粉突破了自然光合的局限，將能量轉(zhuǎn)化效率提升了3.5倍。

毫無疑問，人工合成淀粉是歷史首次，是對大自然從0到1的根本性突破，對未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、對生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑的意義。

首先，糧食安全問題更加穩(wěn)固

糧食安全是國家安全的基礎(chǔ)。

我國雖然幅員遼闊，但是耕地面積只有143萬多萬平方公里,僅占國土面積15%左右。

換句話說，中國85%以上的面積都是不能作耕地用的，這讓我們的糧食問題一直十分嚴(yán)峻。

想想我們未來吃的米粉、面條、餅干都是合成淀粉生產(chǎn)的，這解決了多大的糧食壓力。

有人說，人工合成淀粉不敢吃，就算安全，味道肯定也不好。

事實(shí)上，在央視報(bào)道前，中國科學(xué)家們就通過科學(xué)上的金標(biāo)準(zhǔn)，也就是核磁檢測，用合成淀粉和自然界中的淀粉比對，得到的核磁結(jié)果一模一樣。

也就是說，合成淀粉與自然淀粉沒有任何區(qū)別，無論安全還是口感都是一樣的。

其次，極大節(jié)省農(nóng)業(yè)成本

合成淀粉效率到底有多高？

我們用數(shù)字來計(jì)算一下。

按照目前實(shí)驗(yàn)室的參數(shù)推算，1立方米大小的生物反應(yīng)器年產(chǎn)淀粉量相當(dāng)于5畝土地玉米種植的淀粉產(chǎn)量。

這里面的差距是幾何級別的。

這么說吧，人工淀粉一旦量產(chǎn)成功，與農(nóng)業(yè)種植相比，可以節(jié)省超過90%的土地和淡水資源。

這其中的利弊，已經(jīng)不言而喻。

最后，環(huán)保

碳達(dá)峰、碳中和，這幾年吵得最熱的話題。

很多人擔(dān)心，二氧化碳導(dǎo)致全球變暖，導(dǎo)致一些列氣候問題。

現(xiàn)在，二氧化碳可以合成淀粉，不是正好解決了碳中和、碳排放的問題嗎？

另一方面，擺脫了自然限制，淀粉生產(chǎn)就能消除化肥和農(nóng)藥對環(huán)境的污染，這又是環(huán)保的一大步，意義非凡。

二氧化碳合成淀粉，讓我們看到了中國科技的征途是星辰與大海。

幾十年前，我們積貧積弱，連一輛拖拉機(jī)都造不出。

誰能想到，如今科學(xué)技術(shù)已經(jīng)傲視群雄。

從前，我們都是跟著歐美國家跑。

現(xiàn)在，我們的5G、量子技術(shù)、人工智能、超級高鐵、人工生物全部沖到了世界前列。

從模仿到自主研發(fā)，從蹣跚學(xué)步到自主創(chuàng)新，這些偉大成功是對我們制度、文化、素質(zhì)的全面肯定，是我們偉大復(fù)興的又一個(gè)腳?。?/span>

“兩彈一星”，“蛟龍”入海，“神舟”飛天，“嫦娥”奔月，超級高鐵……這，就是中華民族的自強(qiáng)之路！

科技可以振興民族，也可以守護(hù)人民。

知乎有一個(gè)提問：

人工合成淀粉技術(shù)能沖擊諾貝爾獎(jiǎng)嗎？

諾貝爾獎(jiǎng)是得到西方認(rèn)可，而我們這項(xiàng)科技成就造福的是千秋萬代。

最后，給國家科技界的進(jìn)取精神點(diǎn)一個(gè)大大的贊，希望我們百尺竿頭更進(jìn)一步！

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