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把種地吃飽刻進骨子裏的中國人，又創造了一個世界奇跡，那就是 「憑空」制造糧食！
你沒看錯，真就是用「空氣」合成能吃飽的糧食。中國成功用 二氧化碳合成澱粉 ，而這項技術也從實驗室走向了工廠，甚至可以 實作量產 ！
這究竟是怎麽做到的？中國耕地面積難道還不夠嗎？為啥非要大費周章整這一出？
民以「澱粉」為天
俗話說得好，「民以食為天」。無論在哪裏，糧食安全問題一定是人類生活十分關註的問題。
特別是我們中國人， 對填飽肚子有刻在DNA裏的執念 ，甚至我們順利登上月球的時候，我們也會想到的是，月球能不能種菜，可見對我們對糧食的執著。
養活我們人類的食物，不管是小麥、水稻、玉米還是大豆，它們都具備的特點是必須 透過人類的培育 才能種植、然後經歷 漫長的生長周期 、再 生產處理 ，成為大家口中的糧食。
糧食雖然養活了我們，但是農作物的生產卻非常容易受到土壤、病蟲災害特別是天氣因素的影響，導致畝產並不穩定。即使到今天，我們也不得不說， 農業生產依舊要靠「老天爺」吃飯。
這些糧食還有一個共同特點，那就是它們 都包含澱粉 。澱粉是米面、玉米等各種糧食作物中的主要成分，也是「養活」我們的關鍵物質。
與此同時，在工業生產中，澱粉也是重要的工業原料，廣泛套用於 食品、生物燃料 等生產領域。
那麽重要的澱粉，人類一旦有能力，自然不可能再「靠天吃飯」。於是各國的科學家都紛紛開始研究， 有沒有辦法不辛辛苦苦種作物，就能得到澱粉？
這聽起來像「白日做夢」的想法，真的被中國科學家實作了！早在2021年，中國中科院的研究團隊就在世界頂級期刊上，發表了成功 用二氧化碳合成澱粉 的論文。
二氧化碳如何合成澱粉的？
二氧化碳究竟如何合成澱粉？要知道這個，就要先明白 植物是如何產生澱粉的 。
農作物中的葉綠體和葉綠素分子， 將光能吸收 ，再透過一系列光合色素和酶的催化作用，光能就變成了化學能。
在化學能和酶的作用下，光將二氧化碳和水轉化成葡萄糖，之後再進一步聚合，形成了澱粉。
農作物透過光合作用，將二氧化碳合成澱粉，是大自然的神作，但是根據研究， 這種從自然光到澱粉的轉化量，是非常低的 ，不但需要60多步的步驟，而且因為農作物種植的周期長，種植面積大，這種農業生產活動的效率是不高的， 中間使用的大量的土地、淡水、肥料等資源肯定也存在浪費現象。
中國的化學合成技術
中國科學家這項澱粉合成技術的核心在於，它 模仿並且簡化了植物的光合作用過程 ，透過一系列科學家們專門設計的化學反應，以及生物酶催化的作用，成功將二氧化碳高效轉化成為澱粉。
與植物自然光合作用反應需要經過60多個步驟相比，人工合成澱粉 只需要11個步驟 就可以實作，大大縮短了反應的路徑，合成效率也得到顯著提高。
中國最新版本的二氧化碳合成澱粉技術，已經實作最新版本的合成工藝，可以將澱粉的 合成效率，提升到了玉米澱粉生成的8.5倍 。
這意味著，我們可以實作，在小小的實驗室中，就能生產出大片農田所產澱粉的數量。
目前，中國的 第一個二氧化碳人工合成澱粉的噸級中試裝置 ，已經正式建立成功。裝置的成功建成，標誌著中國的二氧化碳轉化為澱粉技術，已經 開始邁向產業化 ，已經走出了關鍵性的一步，未來將繼續探索工業化的量產。
「合成」與「天然」澱粉不同嗎？
可以預見的是，合成澱粉在未來的某一天，真的會成為大家生活中的一部份，但是有人會好奇， 人工合成的澱粉，與植物天然生產的澱粉，會不會有所不同？
其實合成澱粉和自然澱粉的區別，就像是蒸餾水和自來水的區別。它們 在結構上，沒有本質的區別 ，這意味著合成澱粉和自然澱粉的味道和口感，應該也沒有什麽太大的區別，以人的品嘗來說，是沒什麽明顯的區別的。
合成澱粉和自然澱粉相比，其實具備很多獨特的優勢。首先就是 合成的效率大不相同 。就像上文已經說到的，人工澱粉能將天然澱粉的60多個合成步驟，簡化到11個，且相同時間內生成的澱粉量高數倍。
另外，人工合成的澱粉的生產，可以 大大節約土地資源和水資源 。相比較以前的依賴土地生產，現在的人工澱粉，可以實作直接在現代化的工廠中規模化生成。也就是說， 只要有足夠的原材料、能源供應，就能夠一直生產澱粉 ，產量高效、穩定，具有傳統農業無可比擬的優勢。
人工合成澱粉技術還有高靈活性。科研人員只需要調整合成過程的參數，就 可以生產出成分略有不同的澱粉，滿足不同領域人群的多樣化需求 。
大家也不必擔心人工澱粉的安全，它的生產過程因為足夠透明，就算未來要進入大家的餐桌，人工澱粉肯定也會進過嚴格的安全評估，確保作為食物也 具備和天然的澱粉差不多的營養價值。
說到這，很多人更關心的絕對是人工合成澱粉安不安全，畢竟聽起來就一大堆化學操作，像極了科技與狠活， 普通人吃了會不會對身體有害？
這一點完全可以放心，人工合成澱粉和植物天然澱粉，結構上基本沒有不同， 確保對人體安全無害 。而且即使是投入量產，人工澱粉也不會立刻取代現在的農作物等澱粉的關鍵性地位。
為什麽要研發這項技術？
既然這樣，可能有人好奇，中國的耕地也不算少，而且國家一直在開發改良各種新型耕地，那什麽還要研發二氧化碳合成澱粉呢？
很多人不知道的是，雖然我們現在看上去「衣食無憂」，但是其實 離中國徹底擺脫糧食安全問題，並沒有經歷過多少年 。而放眼世界，糧食安全問題始終在困擾著人類，很多國家和地區依然存在著吃不上飯的問題， 世界的饑餓問題始終存在。
況且，這些澱粉也未必是完全給人吃的。為什麽這麽說呢？因為一旦人工合成澱粉能大規模量產，搞不好就會變成白菜價，甚至比農村街頭給牛馬打個飼料還便宜。
到了那時候， 家裏養的牲畜的口糧，也許就會變成這種人工合成澱粉 ，還能根據不同動物的需求，添加額外的營養物質。
如果我們可以利用二氧化碳合成澱粉技術，也許人類可以早點解決世界上很多地區，沒有飯吃，或者是靠天吃飯的問題。相比較傳統農業的生產模式， 人工合成澱粉技術能夠節省大量的土地資源， 為世界性的糧食安全問題的解決提供新思路。
二氧化碳合成澱粉技術的另一重要意義，就是它對環保的貢獻，可以實作資源的節約。特別是水資源，對那些幹旱和缺水地區來說，二氧化碳合成澱粉技術可以 避免水資源等的限制 ，保證穩定的糧食生產。
隨著人類對自然資源的不斷消耗，傳統的農業生產模式對環境的汙染和資源的不可回收消耗是無法避免的，特別是 現在優質的耕地越來越少 ，全球的氣候變遷也開始有更多的不確定性，如何保證糧食的永續發展就成為了大家探索的重中之重。
從環保角度來說，人工合成澱粉技術如果未來某一天大規模運用，不但可以解決糧食問題，而且還能巧妙地 將二氧化碳這種溫室瓦斯作為原料，「變廢為寶」地進行大量消耗 ，減少碳的排放，緩解地球變暖等氣候問題，實作了經濟效益與環境效益的雙贏。
不過二氧化碳合成澱粉的技術雖然前途光明，但是道路還是要經歷更多謹慎地選擇才能前進，比如如何最佳化生產工藝，如何平衡傳統農業和這項新技術之間的關系，都是未來要面對和思考的重要問題。
總之，中國宣布的二氧化碳合成澱粉的化學合成糧食技術，在科技發展日新月異的今天，是不可否認的一項裏程碑式的成就，中國在糧食問題上的再破世界第一，已經充分體現了中國在科研實力上的絕對力量，再次站在了世界的前列。
我們有理由相信，在不久的未來， 「不用種地，糧食自由」的夢想將不再是幻想 ，而是可落地的實作！在未來，你會願意嘗試人工的澱粉嗎？你認為世界性的糧食安全問題應當如何合作解決？
資訊來源：
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新華網 2024-08-06 人工合成澱粉，技術造物新突破
