你敢相信吗?粮食不一定非要地里种出来。中科院天津工业生物所团队实现全球首次化学合成人造淀粉,直接以二氧化碳为原料合成淀粉,开创“无农业”合成新模式,属于实打实的国际首创重大科技突破 。
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长久以来,人类获取淀粉只能依靠农作物种植。玉米、小麦通过复杂的光合作用,消耗大量耕地、淡水、肥料,还要看天气收成。而这次科研成果,绕开植物光合作用,把自然界60多步复杂生化反应,压缩为人工设计的11步核心反应,用化学‑生物耦合催化,将二氧化碳一步步转化为淀粉分子 。
简单来讲,捕获空气中的二氧化碳,结合绿电制氢,依靠人工酶系统催化,在反应器里面就能产出雪白的淀粉粉末。人工合成淀粉的速率,达到玉米合成淀粉的8.5倍,能量转化效率远超自然光合作用 。1台小型生物反应器,理论产出可以抵得上数亩玉米田,不需要土地耕种,不受旱涝灾害影响 。
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这项技术的价值,远远不止造出淀粉样品。
第一,保障粮食安全。未来一旦实现大规模产业化,可以节约九成以上耕地与淡水资源,摆脱靠天吃饭,给全球粮食危机提供全新解决方案。
第二,助力碳中和。把温室气体二氧化碳作为生产原料,实现碳的循环利用,一边消耗碳,一边产出可用物质,环保价值巨大。
第三,开启生物制造新时代。淀粉是食品、饲料、化工的核心原料,一旦落地普及,传统农业模式将迎来革命性改变。
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当然也要客观看待,目前实验室取得突破,距离大规模民用量产还有成本、工艺的难关需要攻克,还需要持续迭代研发。
但不可否认,这是中国又一项“0到1”的世界级原创成果。过去我们靠土地种粮,未来,工厂也可以“制造粮食”。当科幻照进现实,中国科研再一次惊艳全球。
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