圖為澱粉

澱粉，是人類食物當中不可或缺的營養成分，幾萬年來人們都習慣了從植物中獲取這種物質，但如今科技的發展，居然能将二氧化碳變成澱粉？簡直令人不可思議，中國科研團隊耗時6年，突破了生化反應進化瓶頸，又幹成了1件大事，它就是人工合成澱粉，這項科研成就剛剛誕生，就在國際上引發熱議，讓來自美國的老外們都連稱根本不敢想。

圖為豐收的麥田

澱粉是一種高分子碳水化合物，是人類糧食的重要組成部分，澱粉類食物經過人口中唾液酶的分解，能夠被轉化成麥芽糖，從而變成能量，對人類生存健康來講非常重要，同時，澱粉還可以按照用途，被劃分成食用澱粉和工業澱粉，用來制造醫藥，食品，化妝品，石油鑽井，金屬鑄造，紡織等等，作用非常大，但在很長一段時期，人們已知的，唯一能夠獲得澱粉的方法就是農業種植，因此，科學家們開始思考，是否存在一種人工合成澱粉的方式？

經過6年的努力，這個設想變成了現實，中國科學家在人工合成澱粉方面，取得了重大突破性進展，首次在實驗室實現了二氧化碳到澱粉的合成，被譽為是典型的從0到1的原創性成果，那麼這個過程是怎樣的呢？還要從澱粉的自然合成開始說起。

圖為澱粉

衆所周知，在溫度，光照、生長周期等因素的複雜調控下，植物吸收二氧化碳，再經過約60步代謝反應，以及細胞組件間的運輸活動，然後才能實現澱粉的合成與積累，這一系列反應也被稱為光合作用，在此過程中，二氧化碳的固定極為重要，原理是植物在呼吸過程中，吸收空氣中的二氧化碳，并經過多次固碳反應，将其中的碳元素固定下來，最終生成多糖澱粉等儲存起來，可見二氧化碳的吸收率是澱粉合成的關鍵。

但是以玉米等農作物為例來講，在自然光合作用下，能量的轉化效率僅在百分之二左右，效率非常低，對于二氧化碳等物質的應用轉化嚴重不足，也很難滿足人類的現實需求，而中國有十四億人口，耕地面積卻遠遠不夠，因此每年需要進口大量糧食作物，如在2020年，中國累計進口糧食1.4億噸，花費約800億美元，令人瞠目結舌。

圖為豐收的麥田

所以從很早開始，中國科學家就開始布局，并向二氧化碳到人工合成澱粉，這一具有國家重大前瞻性，戰略性的科技問題發起進攻，在具體實踐中，通過改寫自然進程裡的光合作用過程，将植物澱粉合成的羧化，還原，重排，聚合，以及需要組織細胞間轉運的複雜流程，簡化為還原，轉化，聚合，從而實現了直鍊澱粉和支鍊澱粉的可控合成，根據目前的技術參數推測，在能量供給充足的條件下，理論上2000斤發酵罐年産澱粉量，可相當于5畝土地約7500斤玉米，産生澱粉量的年平均值，因此為車間生産澱粉為替代農業種植提供了可能性。

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