糧食，是人類千百萬年來賴以生存的重要因素。

歷史上因缺糧，而導(dǎo)致的王朝更迭，農(nóng)民起義，殺伐暴亂事件比比皆是。

時(shí)至今日，非洲大部地區(qū)，乃至戰(zhàn)亂國(guó)家仍有缺糧的困擾。

“沒有電，夜晚大不了點(diǎn)蠟燭，沒有汽油，出門大不了騎自行車?！?/p>

然而沒有糧食，正常人的生命不會(huì)撐得過一周時(shí)間。

所以說，糧食不僅是每個(gè)人必需品，更是是一個(gè)國(guó)家的命脈所在。

而糧食中，能給予人類能量的重要成分即是淀粉。

人體在攝取淀粉后，會(huì)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，葡萄糖是單糖，可以給每一個(gè)細(xì)胞提供動(dòng)能。

所以說淀粉存在的意義，是生命延續(xù)的基礎(chǔ)。

古往今來，淀粉的產(chǎn)出不外乎是在從農(nóng)作物中提取。

果實(shí)類作物如：玉米、小麥、大米、豌豆……

根莖類作物如：土豆、地瓜、木薯、葛根等等。

植物通過光合作用，將二氧化碳在內(nèi)體轉(zhuǎn)化成淀粉。

地球自有生命到現(xiàn)在的億萬年來，“淀粉只產(chǎn)于植物”這鐵一般的規(guī)律始終沒有被打破。

然而讓人意想不到，2021年9月，中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所，首次實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的人工合成工作。

值得驕傲的是，這個(gè)連科幻作家都不敢想象的宏偉工程，在人類的歷史上，第一次由我國(guó)科學(xué)家首先完成。

《天津日?qǐng)?bào)》2023年4月27日?qǐng)?bào)導(dǎo)，“二氧化碳到淀粉的人工合成”項(xiàng)目榮獲2022年度天津市自然科學(xué)特等獎(jiǎng)。

沒有理論技術(shù)指導(dǎo)，沒有可參考案例，一切從零開始。

6年來，天津工業(yè)生物所，在這一科技的空白區(qū)趟出了屬于自己的一條路。

原理是利用化學(xué)催化劑將高濃度二氧化碳在高密度氫能作用下還原成碳一（C1）化合物。

然后通過設(shè)計(jì)構(gòu)建碳一聚合新酶，依據(jù)化學(xué)聚糖反應(yīng)原理將碳一化合物聚合成碳三（C3）化合物。

最后通過生物途徑優(yōu)化，將碳三化合物又聚合成碳六（C6）化合物。

再進(jìn)一步合成直鏈和支鏈淀粉（Cn化合物）。

有人可能會(huì)有疑惑，僅僅是人工合成出淀粉，這又有什么重大意義呢？

實(shí)驗(yàn)室初步測(cè)試顯示，人工合成淀粉的效率約為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)淀粉的8.5倍。

在充足能量供給的條件下，按照目前技術(shù)參數(shù)，理論上1立方米大小的生物反應(yīng)器，年產(chǎn)淀粉量相當(dāng)于我國(guó)5畝玉米地的年產(chǎn)淀粉量。

在我國(guó)科研人員孜孜不倦的努力下，終于完成了這一“人定勝天”的壯舉。

在農(nóng)作物的自然合成淀粉中，將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)榈矸蹠?huì)涉及六十多步的代謝和復(fù)雜的生理調(diào)控，太陽能的利用率不到百分之二。

農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，又占用了大量的土地和淡水資源。

而人工合成淀粉則不需要那么多的土地和水資源，產(chǎn)出效率就達(dá)農(nóng)作物的八九倍。

試想一下，未來僅僅占用一個(gè)城市面積的淀粉生產(chǎn)基地，就可以產(chǎn)出供應(yīng)全國(guó)663個(gè)城市的淀粉使用量，那將是多么不可思議的事情。

淀粉對(duì)人類的生活很重要嗎？

要說淀粉的應(yīng)用，可以說與我們每天生活都離不開。

酒精

淀粉是釀制酒精和食用酒的主要原料，酒精可應(yīng)用與工業(yè)、醫(yī)療、化工等領(lǐng)域，可用做催化劑、消毒劑、助燃劑及燃料。

在飲用酒領(lǐng)域，現(xiàn)在大部分酒廠釀造白酒或啤酒，都是淀粉按比例摻入糧食及其他增香材料釀制的。

口感與純糧釀造相差無幾。

味精

眾所周知，谷氨酸鈉俗稱的“味精”，其主要原料就是淀粉，淀粉在轉(zhuǎn)化為谷氨酸鈉后，還可制成“雞精”、“生抽”等調(diào)味料，得益于淀粉廉價(jià)的成本，給我們的生活增添了別樣的“鮮”味。

葡萄糖

葡萄糖是很多食品的添加劑，也是醫(yī)療上給人體補(bǔ)充能量的主要來源，葡萄糖注射液想必我們每個(gè)人都曾使用過。

葡糖糖不僅在食品領(lǐng)域多有應(yīng)用，更是在建筑上大放異彩。

葡糖糖酸鈉是建筑混凝土理想的緩凝劑，紡織印染和金屬表面處理以及水處理等行業(yè)作高效螯合劑，鋼鐵表面清洗劑，玻瓶清洗劑，電鍍工業(yè)鋁氧著色劑等等。

直接食用

淀粉本身就是廚房必不可少的一味調(diào)料，可用于炒菜時(shí)提高粘度，就是我們常說的“勾芡”。

以淀粉為原料的粉絲粉皮也是燉菜中常放的輔菜。

淀粉制作的涼皮更是人們喜愛的美食。

而且淀粉還可以做成軟糖，QQ糖等小朋友們喜歡的零食。

制成糧食

當(dāng)然淀粉最重要的應(yīng)用，就是還可以制成糧食。

自然界中的淀粉產(chǎn)自農(nóng)作物中，既然科學(xué)家能把二氧化碳轉(zhuǎn)成淀粉了，那么淀粉在轉(zhuǎn)成糧食也并不是什么難事。

而且現(xiàn)在已經(jīng)有成功將淀粉制作成人造大米的案例。

以甘薯、馬鈴薯、木薯等的淀粉為主要原料,再加上一定數(shù)量的面粉和碎米,經(jīng)過制粒、蒸煮、烘干等步驟所制成的米稱為人造米。

人造米的形狀、色澤、相對(duì)密度和天然大米相似,能經(jīng)受浸泡和悶煮不變形。

這就意味著淀粉可以摻入蛋白質(zhì)制和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而制作成大米白面等糧食。

如果淀粉合成能夠大規(guī)模的生產(chǎn)，那么人類的糧食自由的日子也不會(huì)太遠(yuǎn)了。

合成淀粉安全嗎？

這個(gè)問題恐怕是很多人的疑慮。

科研人員對(duì)合成淀粉做過分子式的對(duì)比，與天然淀粉完全一致，所以說根本不用擔(dān)心合成淀粉能不能吃的問題。

再者合成淀粉現(xiàn)在只是起步階段，如果大規(guī)模投產(chǎn)恐怕還有很長(zhǎng)的一段路要走，到那時(shí)的技術(shù)指標(biāo)和制作工藝肯定比現(xiàn)在要高得多。

也就是說，我們這輩人能不能吃上合成糧食還很難說。

淀粉都由人工合成了，那農(nóng)民的土地怎么辦？

這還是一個(gè)杞人憂天的問題，我們要知道，但凡任何重大的事情都不是一蹴而就的。

想要得到發(fā)展，就得讓人們接受，都得經(jīng)歷一個(gè)循序漸進(jìn)的緩慢過程。

并不是說淀粉都由人工合成了，就不用種植農(nóng)作物了，自然生長(zhǎng)的農(nóng)作物今后仍舊是人們都首選。

合成淀粉的意義在于，我們又找到了一個(gè)應(yīng)對(duì)饑荒和糧食短缺危機(jī)的方法，給人類文明點(diǎn)延續(xù)找到了一個(gè)后盾。

在航天領(lǐng)域中，合成淀粉技術(shù)將是遙遠(yuǎn)未來星際航行的重要保障，有此技術(shù)，空間飛行器不用儲(chǔ)存過多的食物，這樣可以極大的節(jié)省飛行器的體積，從而儲(chǔ)存更多的燃料。

總體來說，人工合成淀粉是人類歷史上的首創(chuàng)，而且是由我國(guó)科研人員完成的重大成果。

這不僅能體現(xiàn)國(guó)家在生物領(lǐng)域領(lǐng)先世界的科學(xué)技術(shù)，還增加了我國(guó)在國(guó)際社會(huì)上的地位，中國(guó)埋頭苦干的科學(xué)家們功不可沒。