就在全球粮食面临短缺危机的时候,中国的科学家称,已经突破了种地才能产粮的科学技术!

中国科学家给出了一个颠覆性的解决方案,称如果土地不够用,那我们干脆就绕开土地!
这个听起来像是科幻小说的点子,早在2016年就在中科院天津工业生物技术研究所所长马延和的脑海里扎下了根。

他想既然植物能通过光合作用,把空气里的二氧化碳变成自己的养分,我们人类为什么不能用工业化的方式,更高效地复制这个过程呢?
这一大胆设想,宛如一颗投入平静湖面的石子,激起层层涟漪,直接催生出二氧化碳人工生物转化项目,为相关领域发展带来新的可能。

这可不是一件容易的事,自然界里一株玉米要把二氧化碳变成淀粉,需要经历长达数月的生长周期,内部涉及的生物化学反应多达六千多个,能量转化效率却低得可怜,只有百分之二左右。
科研团队要做的,就是从这六千多个反应中,找出一条最高效、最简洁的高速公路。

他们像搭积木一样,一步步筛选、组合、优化,过程枯燥而漫长,直到2018年,当试管里第一次出现了代表淀粉存在的蓝色反应时,整个团队都沸腾了。
虽然那时的产量极低,每升反应液里只能产出微乎其微的一点点,但这抹蓝色,是希望的颜色。

2021年堪称意义非凡的里程碑,中科院天津工业生物技术研究所团队于全球率先实现二氧化碳到淀粉的全人工合成。
这个成果直接发表在了国际顶级期刊上,震惊了世界,它彻底摆脱了植物细胞,不依赖阳光,纯粹利用化学反应和生物催化,就把导致全球变暖的罪魁祸首二氧化碳,变成了人类赖以生存的淀粉。

这条人工路径有多牛,它把自然界几十道复杂的工序,浓缩到了短短11步,合成淀粉的速度,是玉米的8.5倍!
能量转化效率,是玉米的3.5倍,玉米需要几个月才能完成的事,这套人工系统在反应器里只需要几个小时。

实验室里的成功,和真正摆上老百姓的餐桌,中间还隔着一道巨大的鸿沟量产,技术再好如果成本高得离谱,无法走出实验室,那也只是镜花水月。
2022年末国内首个吨级中试装置于天津拔地而起,这一里程碑式成果,彰显人工合成淀粉成功跨越从克到吨的关键节点,为该领域发展开启了全新篇章。

中试的目的,就是模拟工厂环境,测试这套技术在大规模生产中的稳定性和可行性。
好消息是路子走通了,今年天津港保税区已经规划建设千吨级的示范生产线,当地政府为了支持这项未来产业,更是给出了每吨合成淀粉补贴两千元的给力政策。

成本是产业化路上最大的拦路虎,回想2021年,合成一公斤淀粉的成本高达6美元,这价格谁用得起?
但科研团队一直在玩命地优化,通过改造酵母细胞、寻找更廉价的催化剂等方式,硬是把成本降了下来。

但团队的目标不止于此,他们的计划是,到2030年要把成本打到0.5美元一公斤,这个价格就和我们平时常见的玉米淀粉基本持平了,到时候才真正具备了市场竞争力。
当然挑战依然存在,比如目前使用的酶催化剂寿命只有大约500个小时,团队正在努力把它延长到2000小时以上,减少更换频率。

另外反应器需要冷却设备来控制温度,这部分能耗占了总成本的15%,如果能研发出耐高温的反应体系,让它在60℃以上的环境里也能稳定工作,又能省下一大笔钱。
技术聊了这么多,相信大家最关心的还是那个灵魂问题:“这东西吃着安全吗?跟地里长出来的有啥不一样?”。

公众的疑虑,科研人员早就想到了,毕竟一提到人工合成,很多人脑子里就会冒出科技与狠活这几个字。
首先是国家层面的严格把关,就在今年3月,国家更新了50项食品安全国家标准,对食品原料的检测和生产流程的控制提出了更严苛的要求。

科研团队也公开承诺,所有产品在上市前,都必须经过全面的动物试验和人体试食评估,全力确保其安全性与天然淀粉没有任何差异,营养成分也旗鼓相当。
光说还不够,得让大家亲眼看、亲口尝,今年5月天津工业生物所就举办了一场公众科学日活动,邀请市民走进实验室,亲眼看看二氧化碳是如何一步步变成淀粉的。

社区里也组织了试吃活动,搞了一场盲测,结果显示78%的参与者根本分不清哪个是合成淀粉做的,哪个是普通面粉做的。

当然这项技术并不是要完全取代传统农业,袁隆平院士的杂交水稻,是在挖掘土地的潜力。
而人工合成淀粉,则是开辟了一条离开土地的新赛道,我们依然需要麦浪滚滚的田野,需要那份充满烟火气的田园牧歌。
它宛如战略奇兵,在极端环境中筑牢保障之基,既能充当工业原料,又可成为优质饲料,它与传统农业携手并进,以磅礴之力共同捍卫我们的粮食安全。

从一个大胆的科学设想,到实验室里的那抹蓝色,再到中试车间的轰鸣,中国的科学家们用了近十年时间,把空气造粮从遥远的科幻拉进了触手可及的现实。
这不仅仅是中国在粮食科技领域又一次站上了世界之巅,更是为全人类应对粮食危机、气候变化提供的一份极具分量的中国方案。

那么大家认为未来的餐桌上,应该是合成粮食占据主导,还是传统粮食与科技粮食共存?
