二氧化碳变淀粉是真的吗(二氧化碳变淀粉)

二氧化碳变淀粉是真的吗(二氧化碳变淀粉)(1)

图为淀粉

淀粉,是人类食物当中不可或缺的营养成分,几万年来人们都习惯了从植物中获取这种物质,但如今科技的发展,居然能将二氧化碳变成淀粉?简直令人不可思议,中国科研团队耗时6年,突破了生化反应进化瓶颈,又干成了1件大事,它就是人工合成淀粉,这项科研成就刚刚诞生,就在国际上引发热议,让来自美国的老外们都连称根本不敢想。

二氧化碳变淀粉是真的吗(二氧化碳变淀粉)(2)

图为丰收的麦田

淀粉是一种高分子碳水化合物,是人类粮食的重要组成部分,淀粉类食物经过人口中唾液酶的分解,能够被转化成麦芽糖,从而变成能量,对人类生存健康来讲非常重要,同时,淀粉还可以按照用途,被划分成食用淀粉和工业淀粉,用来制造医药,食品,化妆品,石油钻井,金属铸造,纺织等等,作用非常大,但在很长一段时期,人们已知的,唯一能够获得淀粉的方法就是农业种植,因此,科学家们开始思考,是否存在一种人工合成淀粉的方式?

经过6年的努力,这个设想变成了现实,中国科学家在人工合成淀粉方面,取得了重大突破性进展,首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成,被誉为是典型的从0到1的原创性成果,那么这个过程是怎样的呢?还要从淀粉的自然合成开始说起。

二氧化碳变淀粉是真的吗(二氧化碳变淀粉)(3)

图为淀粉

众所周知,在温度,光照、生长周期等因素的复杂调控下,植物吸收二氧化碳,再经过约60步代谢反应,以及细胞组件间的运输活动,然后才能实现淀粉的合成与积累,这一系列反应也被称为光合作用,在此过程中,二氧化碳的固定极为重要,原理是植物在呼吸过程中,吸收空气中的二氧化碳,并经过多次固碳反应,将其中的碳元素固定下来,最终生成多糖淀粉等储存起来,可见二氧化碳的吸收率是淀粉合成的关键。

但是以玉米等农作物为例来讲,在自然光合作用下,能量的转化效率仅在百分之二左右,效率非常低,对于二氧化碳等物质的应用转化严重不足,也很难满足人类的现实需求,而中国有十四亿人口,耕地面积却远远不够,因此每年需要进口大量粮食作物,如在2020年,中国累计进口粮食1.4亿吨,花费约800亿美元,令人瞠目结舌。

二氧化碳变淀粉是真的吗(二氧化碳变淀粉)(4)

图为丰收的麦田

所以从很早开始,中国科学家就开始布局,并向二氧化碳到人工合成淀粉,这一具有国家重大前瞻性,战略性的科技问题发起进攻,在具体实践中,通过改写自然进程里的光合作用过程,将植物淀粉合成的羧化,还原,重排,聚合,以及需要组织细胞间转运的复杂流程,简化为还原,转化,聚合,从而实现了直链淀粉和支链淀粉的可控合成,根据目前的技术参数推测,在能量供给充足的条件下,理论上2000斤发酵罐年产淀粉量,可相当于5亩土地约7500斤玉米,产生淀粉量的年平均值,因此为车间生产淀粉为替代农业种植提供了可能性。

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