初原载于  爱学习的  青春材制

2021-10-01

未经授权禁止转载

        南米北面，我们每个人一日三餐都离不开粮食，粮食作物饱含淀粉，食用后淀粉在我们人体内转化成葡萄糖，为人体提供生活所需的能量，所以淀粉对我们来说必不可少。

淀粉到底是什么？

        淀粉是高分子碳水化合物，是由葡萄糖分子聚合而成的多糖。

        淀粉在人类体内是无法自主合成的，因为淀粉是一种有机物，在生态环境中只有生产者才有能力生产有机物，自然界最常见的生产过程就是光合作用。然而北京时间9月24日我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，合成淀粉已经不再局限于自然，人工合成也可以做到！

        在见识人工合成淀粉技术的强大之前，先来了解下自然界中的合成方式——光合作用。绿色植物在阳光照射下,通过光合作用，将外界吸收来的二氧化碳和水分,利用光能制造出以碳水化合物为主的有机物,并放出氧气。

        而人工合成淀粉技术使用了液态阳光，把太阳能转变为液态燃料，不仅提供了能量，还不污染环境，满足了淀粉合成的吸能过程。

        这项技术主要就是将二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇，然后甲醇被转化为三碳、三碳合成六碳、最后聚合成为淀粉。

        通过对比，我们发现人工合成淀粉技术具有更多优势：

        1.步骤简单 

        自然界中生物合成淀粉需要大约六十个生化反应，且需要复杂的生理调节。而人工合成技术仅有十一个步骤。

        中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。

        2.效率超高

        实验室初步测试显示，人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。自然界合成淀粉的效率约2%（玉米），而工业合成效率可以达到10%以上。

        马延和介绍，此次研究设计相当于跨越了自然途径数亿年的进化，组装出一种自然界不存在的合成代谢途径，并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线。

人工合成淀粉技术这么牛，那么在未来会有什么样的远景呢？

1.高产

        该技术1立方米大小的年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量，可以大大解决百姓的温饱问题，俗话说“民以食为天”，我国的耕地面积约为150多万平方千米，仅占国土面积的16%，剩下的土地是不可以用来耕种粮食的，使用这种技术，无论高耸入云的山峰还是气候恶略的沙漠冰原，只要有二氧化碳的存在，都可以生产淀粉，摇身一变成为农业产地了！

2.环保

        习近平同志提出 “中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

        日常生活中，像私家车的尾气或工业生产的某些环节等场景都会导致二氧化碳排放量急剧增多，然而自然界中只有植物一直在持续固定的利用光合作用吸收二氧化碳，但吸收的速率和排放的速率丝毫不在一个量级......

        如今，在掌握了人工合成淀粉技术这项技术后，二氧化碳的有效利用率会大大提高。我们可以大胆畅想，一旦这项技术融入生产生活中，二氧化碳的超高利用率会减缓温室效应，会很大程度上改全球气候变暖问题！

        有言道“我们的征途是星辰大海”，成功探索无垠深空的一大重要保障，在于航天员的资源补给是否充足。若二氧化碳直接合成淀粉的技术成功应用于载人航天，这将让人类长期开展星球探索，甚至星球移民的目标变得更加容易。虽然“外星移民计划”目前还只能在科幻电影中实现，但随着科技的发展，技术的革新，阻碍人类走向外太空的困难将一一被解决，人类终将实现畅游星辰大海的梦想！

参考文献：

[1]百度百科 淀粉

[2]新华社 《我国科学家突破二氧化碳人工合成淀粉技术》

[3]知乎 李雷《我国科学家突破二氧化碳人工合成淀粉技术，这一突破对当下及未来会产生哪些影响》

[4]新华网 《碳达峰、碳中和，一年来探索彰显成效——来自2021全球能源转型高层论坛的声音》

[5]图片素材源自网络

撰 稿 人：科技协会科创部    唐雪欣 刘恋 刘鑫禹

责任编辑：科技协会执行主席  马浩然

执行编辑：科技协会组宣部    李嘉宇

总 编 辑：                  李晓萌

投稿请发送至：fmmsat@163.com