世界首次！我国成功抓取空气变淀粉，比植物转化还快8.5倍

就在9月24号的时候中科院的新闻发布会公布了一个振奋人心甚至改变了人类历史的研究成果，那就是可以通过人工将二氧化碳转为淀粉，效率竟然是植物的8.5倍！那让我们来看看这是怎么做到的？

振奋人心的实验

这项令世界震惊的实验是由中国科学院天津工业生物技术研究所提出的，这项实验成功实现了从二氧化碳到淀粉的转变，这一实验无疑是惊天动地的。在这之前能够实现无机物向有机物转化的方式，大都是通过植物的光合作用而实现的，然而光合作用并不是像我们想象中的那么简单，它需要经过六十多个步骤才能成功的将无机物转化为有机物。转化效率十分低下，就连植物界中转化能力最强的玉米，它的转化效率最高也只有2%。

人类能够通过自己的技术将将无机物转化为有机物，这无疑是人类历史的一次重大飞跃，甚至连科幻小说中都不敢想象到的情节，在我国著名的科幻小说作家刘慈欣的《三体》中也只敢想象通过基因技术提高粮食的产量，都没有想到可以通过人工来合成淀粉，由此可见这项技术的神奇和伟大。

实验的原理

这项技术是通过耦合的化学催化，在自然界寻找合适的催化酶，对二氧化碳进行催化反应，从而实现转化，再加上氢能将二氧化碳还原为结构较为简单的碳一化合物。碳一化合物，这时还不能直接转化为淀粉，还需要通过其他生物酶的催化作用，使其转化为碳三化合物，碳三化合物再经过其他生物催化剂的催化变成为碳六化合物，这时就要实现由无机物向有机物的转化，碳六化合物向淀粉转化的最后一步又经过了生物酶的催化，成功将碳六化合物催化成长链多段分子淀粉。

别看这个反应过程看似很繁琐，但其实在大自然中真正实现二氧化碳转化成有机物质。需要60多个步骤，还有漫长的时间周期才能成功转化为淀粉。

人工合成淀粉的优缺点

我国粮食产量还是居于世界前列，没有必要非要吃这种人工合成的淀粉吧？人工合成淀粉相较于自然种植淀粉还是有很多的优点的。

1.转化效率高

我们在前文中也提到了，普通的自然植物它的转化率大概在2%，而通过这种途径可以将转化的效率由2%提高到7%，大大增加了能量转化的效率，同时也为减少二氧化碳的排放，做出了极大的贡献，实现从碳中和到碳转化。

2.生产效率高

传统的淀粉生产方式就是通过种植植物来实现的，然而种植植物相比较于这种新型的人工合成淀粉的方式，生产周期太长了。而相比较于传统的种植模式，这种人工合成的方式，它的效率更加稳定，通过工厂就可以24小时不间断的生产和淀粉。

我们在通过自然方式种植生产淀粉的时候，还会受到许多环境因素的制约，需要一片广阔的玉米地来进行生产，而且它的生长周期还很长。生产同样数量的淀粉，农田里可能需要生长4~6个月才能正式开花结果，而工厂通过这项技术实现转化的过程，可能只需要1~2天的时间。同时我们如果以亩产量计算来说，一个反应炉所生产的淀粉相当于五亩玉米地能够生产的淀粉数量，是植物合成淀粉速度的8.5倍！

能够运用到更广阔的领域

如果这项技术正式成熟，我们的眼光也不能局限在地球的一亩三分地上了，我们会将这项技术投向更广阔的外太空，投向我们未来即将奔赴的星辰大海。这项技术成熟，我们就可以在外太空探索中，实现淀粉的自我供给，飞船上的宇航员可以自己生产我们人体所需要的营养成分，从而极大减少了外星探索的成本。

我们都知道火星的大气95%的成分都是二氧化碳，如果说我们能将这项技术彻底发展成熟，并能够大范围地应用，那么火星对于我们来说可能就是未来的大粮仓。如果真的走到了这一步，我们可以说真的是放牧于星野之间，把老祖宗交给我们种田的本事，成功发展到了外太空。

目前技术的局限

虽然这项技术的横空出世，是如此振奋人心，但是我们同时也要意识到这项技术距离能够大规模使用，还有一定的距离，目前还局限于实验室实验的阶段。

这个实验从二氧化碳到淀粉的主要合成过程，还是通过生物酶的形式实现，在这个过程中它需要通过时间消耗大量的ATP和氢气来实现由无机物到有机物的转化，而这一成本要比传统的种植农作物获取淀粉来说成本要高得多，对于正式投放到工业使用中还为时尚早。

而且目前生产的淀粉主要都是直链淀粉，无论是直链还是支链淀粉，都是由葡萄糖构成的，但直链淀粉是由葡萄糖首尾相接构成的，它的结构非常紧密，特别不容易被消化吸收，我们常吃到的玉米淀粉，土豆淀粉，它们的大部分成分都是支链淀粉。换一句通俗易懂的话来讲就是支链淀粉比直链淀粉好吃，通过科研人员的加工，也可以将直链淀粉生产成为支链淀粉，但同时也会导致它的成本增加，离正式商用越走越远。

目前它的实验过程仍然需要现有的DNA和生物酶进行参与反应，并不是我们想象中的那样点石成金，抓一把西北风都能吃的地步。但其实如果说真的能实现我们说的那种抓一把西北风都能吃的程度，那可能这项技术都不能把它简单地称为科学了，我们甚至可以将它称为炼金术、魔法、甚至是造物。

将二氧化碳通过人工的方式成功转化为淀粉，这一实验不光是对于中国来说是一项伟大的进步，甚至可以载入全世界科学历史的长河之中，会被全世界的人所铭记。我相信这并不是一个终点，而是我们踏足了解这个真实世界的一道阶梯，进一步将我们的眼光放在更深的细胞深处和更远的星辰大海。