靠“喝西北风”生存成现实 我国一项颠覆人类认知的高科技,能让人类靠“喝西北风”生存,你敢信吗? 经过多年研究攻关,我国在淀粉人工合成领域取得重大突破性进展,在国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。 从二氧化碳人工合成淀粉被学术界视为影响世界的重大颠覆性技术,这一成果已在国际学术期刊《科学》上发表,“饿了喝西北风”即将成为现实。 在玉米等农作物中,自然光合作用下淀粉的合成与积累涉及 60 多步生化反应以及复杂的生理调控,能量转化效率约为 2%。经过多年研究攻关,中科院天津工业生物所科研团队联合大连化物所,采用类似搭积木的方式,通过耦合化学催化和生物催化模块体系,实现了光能、电能、化学能的能量转变,成功构建出一条从二氧化碳到淀粉合成仅需 11 步反应的人工途径。目前在实验室里,只需几个小时就能完成农作物需几个月的淀粉合成过程。不仅步骤大幅减少,还具备更高的能量转化效率与合成速度。该人工途径从太阳能到淀粉的理论能量转化效率是玉米的 3.5 倍,淀粉合成速率是玉米的 8.5 倍。在充足能量供给的条件下,按目前技术参数推算,理论上一立方米的生物反应器年产淀粉量相当于 5 亩土地玉米种植的平均年产量。 虽然目前该技术仍处于实验室阶段,未来还面临诸多科学挑战,但工业化生产指日可待。它将对我国乃至全球的粮食安全、二氧化碳利用和“双碳”目标起到重大支撑作用。这是国际上首次完成从二氧化碳合成淀粉的全过程,是生物制造领域的重大里程碑式突破。未来,人们无需再担忧自然灾害或粮食减产导致的食物短缺问题,有史以来的“吃”的难题将得到彻底解决,“喝西北风”生存真的成为现实。
