近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得突破性进展，创建了从二氧化碳到淀粉合成的新途径，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。该成果今天在国际学术期刊《科学》发表。
在中国科学院天津工业生物技术研究所实验室，科研人员展示人工合成淀粉样品（9月16日摄）。新华社记者 金立旺 摄
淀粉是粮食最主要的成分，同时也是重要的工业原料。目前，淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产，淀粉合成与积累涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控，理论能量转化效率仅为2%左右。如何模拟和借鉴自然过程，构筑新的人工光合成途径，利用太阳光、水和二氧化碳合成淀粉分子，是科学家追求的目标。
中科院天津工业生物技术研究所团队从头设计、构建具有较少反应步骤的人工淀粉合成途径 （ASAP途径），利用电解产生的氢能催化二氧化碳合成淀粉，在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成。与植物中合成和积累淀粉需约60步反应相比，这一人工合成途径仅需要11步主反应，淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。专家介绍，该研究创新了高密度能量与高浓度二氧化碳利用的生物过程技术，扩展并提升了人工光合作用的能力，“按照目前技术参数，在能量供给充足的情况下，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉平均年产量。”
该成果通过利用可再生资源产生的电能，实现了从温室气体二氧化碳再利用到粮食核心成分淀粉合成的跨越式发展。科研团队表示，这一合成技术有望节约90%以上的耕地和淡水资源，提高人类粮食安全水平。
成功构建从二氧化碳人工合成淀粉仅需11步反应的途径！
实验室仅需几小时就可完成农作物需几个月的淀粉合成过程。
这是我国颠覆性科技突破，也是要被载入史册的时刻！
网友纷纷竖起大拇指：
“好棒啊！厉害了我的国。”
“这个牛了，直接把温室气体变成粮食！”
那么，这种被堪称“人造粮食”的科技技术是什么？
这是中科院科学家，在实验室内首次人工合成淀粉，将二氧化碳直接固定成淀粉！
也就是说，未来无需再种植农作物，可以在生产车间直接制造出来！
人们常常调侃的“喝西北风”竟然成真了。
颠覆性飞跃！
我们再来看看淀粉是如何从二氧化碳演变而来？
一、二氧化碳合成淀粉技术的过程
大概的原理是：
首先，利用光伏，把太阳能转化成电能，然后用电能分解水，制成氢气和氧气。
然后，把二氧化碳和氢气放在一起，通过催化剂制造出甲醇。
最后，将甲醇和一系列的酶进行反应，最终合成淀粉。
这样的流程，从无到有，是我国人工合成淀粉的重大突破。
只需要几个小时就可以完成，而正常的农作物则需要几个月的合成过程。
值得一提的是，整个合成能量转率达到7%。
换句话说，100份太阳光能量照射到地面，科学家可以合成出7份能量的淀粉。
也许有人会说，怎么这么低？
我们可以做个对比，植物对太阳光的利用率只有2%。
由于很多阳光农作物无法完全捕捉，从枝叶缝隙中穿过，漏到了地面，秋冬天也无法种植，太阳能闲置几个月。
而这2%，最多只有一半分配给了淀粉，其他要合成自身的枝叶，以及维持自身生命所需。
所以，总的来说，人工合成淀粉技术完胜植物！
自然光合作用存储能量的效率比较低，但是人工合成淀粉突破了自然光合的局限，将能量转化效率提升了3.5倍。
二、人工合成淀粉可以解决哪些难题？
1、粮食问题
虽然我国土地辽阔，但是能耕地面积仅有150万平方千米，占据国土面积的 16%。
其中，沙漠、海洋湖泊占了不少地方，压根就种不了地。
所以，解决粮食问题一直是我们面临的挑战。
人工合成淀粉，让我们看到了曙光，至于它能不能吃，央视给出了回应：
中国科学家们就通过科学上的金标准，也就是核磁检测，用合成淀粉和自然界中的淀粉比对，得到的核磁结果一模一样。
换言之，合成淀粉和自然淀粉一样安全、可靠。
不管怎样，值得肯定的是，人工合成淀粉的出现证明了人类科技的进步，未来我们在解决温饱的道路上越走越宽。
2、环保问题
温室效应是这几年大家最关心的环保问题之一。
造成温室效应的罪魁祸首是二氧化碳，它是让全球变暖的关键。
这些年，二氧化碳的排放量越来越大，先不说日常车尾气的排放，工业产生的碳排放......
我们回头看看2019年巴西那场亚马孙雨林大火，二氧化碳的排放量超过26吨。
要知道，由于二氧化碳的过度排放，在过去100年里，全球气温已经上升了 0.85 摄氏度，海平面上升了 1.5 米。
更有专家预测，如果人类不加以控制二氧化碳的排放，到2500年，南极冰川融化就能使海平面上升 15 米。
所以，人工淀粉合成的诞生，不仅可以解决粮食问题，还能解决环保问题。
意义非凡！