近期,中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉的人工合成方面取得重大突破性进展,在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,相关工作于2021年9月24日发表于国际顶尖杂志《科学》。 自然界中生物从二氧化碳合成淀粉,需要大约60个生化反应过程,且需要复杂的生理调节,而这次人工合成只需要11个步骤。这次实验室合成的速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。 理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量。 这条新路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能,为从二氧化碳合成复杂分子开辟了新的技术路线。 有了这种技术,高山峡谷、沙漠、冰原,这些地方都可以成为农业产地。 放眼更遥远的未来,这项技术让走向宇宙有了保障。 过去我们预想中解决宇宙远行问题,有两种方案:一是携带足够多的粮食;其次是让人类进入冬眠来减少能量消耗。 但只要醒来,总需要粮食。 很多科幻小说中都有外星人种田的场景,比如去火星种土豆的《火星救援》。如果有了人工合成淀粉技术,那这些问题都可以得到很好的解决。甚至在不毛之地,只要有二氧化碳和相关材料,就可以直接合成淀粉。
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