學過生物的人都知道，澱粉(C6H10O5)n是非常重要的營養物質。澱粉屬于糖類物質，而糖類、脂類、蛋白質、維生素、無機鹽和水是六大營養物質，它們是生命活動的物質基礎。澱粉是一種多糖，被酶分解之後，就會轉化為葡萄糖，從而被人體吸收，經過新陳代謝過程，轉化為構成維持生命活動的能量。

這裡必須要說明一下，我們日常生活中所說的糖，不管是白砂糖、單晶冰糖，還是多晶冰糖，本質上都是蔗糖。而在化學領域，糖的概念比這個更加廣泛，指碳水化合物，由碳、氫、氧三種元素構成，它們的化學式大多是(CH2O)n。

糖是人體最主要的能量來源，占人體總能量來源的40%～50%。而人類獲取糖的主要途徑就是澱粉。不管是面，還是米，主要成分都是澱粉。這些澱粉又是怎麼形成的呢？是綠色植物通過光合作用形成的。光合作用，就是利用太陽能将二氧化碳和水合成澱粉和纖維素這類多糖。

其中，澱粉比纖維素更容易消化。而植物種子中的澱粉含量最高，所以人類主要以農作物的種子為食，從中獲取澱粉。這些農作物的種子就是糧食。世界上最主要的農作物就是小麥、玉米、水稻、紅薯等，它們的種子都富含豐富的澱粉，澱粉含量大多在60%~70%左右。

關于人工合成，并不是新概念，我們現在生活中方方面面都要用到人工合成材料。在生命科學領域，科學家在實驗室中人工合成蛋白質、氨基酸，也已經成為常規操作。至于人工合成澱粉，科學家們很早就開始進行研究了。這方面最難的不是如何合成，而是如何提高合成效率。

據悉，中科院天津工業生物技術研究所的科研人員已經在人工合成澱粉的研究方面取得重要進展，首次在實驗室中實現了從二氧化碳到澱粉分子的全合成流程，合成效率可達自然界農業生産方式的8.5倍。

8.5倍，這是什麼概念呢？以玉米為例，在産量比較高的情況下，現在一畝地的玉米平均産量可達1000公斤以上。如果人工合成澱粉，理論上，占地僅幾立方米的生物反應容器一年合成的澱粉可達5畝玉米地的年産量。

此項成就由馬延和研究員帶領的團隊取得，該團隊采用了一種類似“搭積木”的方式，利用化學催化劑将二氧化碳和氫一步一步地生成簡單的碳氫化合物，最終合成澱粉分子。

為什麼說這是一項非常重要的突破，其重要性或許遠超雜交水稻？

袁隆平等農業工作者對雜交水稻的研究，提高了水稻的産量，直接或間接地使很多人不用挨餓。不過，種水稻，是利用光合作用生産澱粉，農田占用空間比較大，且效率較低。如果面臨人多地少的矛盾，就很難解決糧食危機。

人造澱粉應該說是來自另一個維度的技術碾壓，隻要能源充足，利用這項技術就可以在空間占用非常少的情況下生産大量的澱粉。因為不需要光合作用，即使沒有太陽也可以生産澱粉。說出來很多人可能不信，當今世界上還有很多人連溫飽問題都沒解決，人造澱粉或許能夠改變這一現狀，使很多人不在餓肚皮。

國外就有科學團隊計劃将二氧化碳轉變為固态有機物存儲在地下，想要緩解全球變暖。有了這項高效的澱粉合成技術後，可直接将二氧化碳轉變成澱粉。二氧化碳是非常重要的溫室氣體，這樣操作，既能緩解全球變暖，又能生産糧食，可謂一箭雙雕。

科學技術進步帶來的社會變革，往往非常巨大。你知道嗎？美國隻有近300萬農民，卻是全球最大的糧食出口國，就是因為該國的農業生産技術非常先進，早已經實現了農業現代化。而我國的糧食雖能夠滿足自己知足，但也就是隻夠自己吃飽，想要吃得更好，還需要進口國外的糧食。如果利用人工合成澱粉來替代一部分糧食生産，我國或許也能成為糧食出口大國。

不過，這一技術還處于實驗室階段，短期内并不可能大規模應用，而且能源問題也還沒有解決。如果人類能夠掌握可控核聚變技術，沒有能源方面的後顧之憂，利用這一技術，糧食問題也就不攻自破了。

有人或許想問，人造肉和人造澱粉，哪個更勝一籌呢？人造澱粉遠比人造肉的發明更加重要。前者如果獲得普及的話，既能夠解決糧食危機，還能夠降低大氣中的二氧化碳含量，應對全球變暖；後者主要是通過技術将植物蛋白分子結構重構成肉類的纖維狀結構，再加上一些改進，使其口感、質地、風味等接近真肉，是想替代動物肉，其意義遠沒有前者大。

至于人工合成的澱粉和天然澱粉有啥區别？這麼說吧，人工合成的澱粉的純度幾乎達到100%，不含有其它雜質。總之，類似于人造鑽石和天然鑽石，物質的分子結構完全一緻，隻是來源不一樣。人造澱粉當然也是可以食用的，至于好不好吃，不知道，口感等方面應該和天然澱粉存在差異。就算不好吃，也可以做成飼料，飼養禽畜動物。

總之，在人工合成澱粉技術方面取得重大突破，是一件非常值得國人驕傲的事，中國人或許能夠再一次改變世界，同時解決全球變暖和糧食危機。

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