利用二氧化碳合成淀粉，这是一场彻底的食物革命

今日秋分刚过，全球昼夜等长。至此之后，中国将会昼越短夜越长，天气也加快了降温的步伐。同时，秋分也是农民丰收节。华北平原上，高粱如红灯笼一般高高照着，而太湖流域的螃蟹却带着丰腴的蟹膏爬上了酒桌。

常兴海 《秋天里的故事》

“秋分者，阴阳相半也，故昼夜均而寒暑平。”

2000年前的汉朝儒学家董仲舒在《春秋繁露》里如此解释秋分。作为一个有着悠久农耕文明的国家，从有史书记载以来，中央政府就很重视粮食的收获情况。据统计，在全世界超过六百多种最重要的作物中，起源于中国的有一百多种，约占世界总数的五分之一。可以说，中国对世界粮食生产和饮食文化发展做出了巨大的成就。中国作为世界上八大作物起源地中最重要的一个，在农业上拥有四大品类，即粟、稻、菽、茶，对世界粮食文明作出了突出贡献。

时至今日，中国人还会把民以食为天挂嘴上。逢年过节就想吃点好吃的，农村送礼也是送各种腌制好的肉类。对于上了年纪的老年人来说，饥荒甚至还是相去不远的记忆，很多中年人还能回忆起小时候吃饭奢侈地抹猪油的日子。

食物是怎么来的？

地球上所有的能量，追溯到源头，发现它们都来源于太阳。而各大植物中的糖类，是能量最常见的存储方式。通过光合作用，阳光、水、二氧化碳等物质在叶绿体上发生了一系列复杂的反应，最终形成了各种糖类：淀粉、葡萄糖、果糖等。

光合作用原理

而这些糖类再被其他动物食用，形成了动物性油脂、蛋白质等。

植物是一切可食用能量的来源，所以古人会精心根据天文历法推算，什么日子涝灾多什么日子旱灾多，什么日子又有蝗虫和鼠患。为的就是保证食物的产量，求老天爷手下留情，风调雨顺。

但是，就在今年这个秋分的日子里，中国人研究出了一项黑科技——直接把二氧化碳合成淀粉。这将会彻底颠覆以往苦苦追求农作物高产的模式，形成糖类生产的革命。

而学术成果，也将在SCIENCE上发表。

在玉米等农作物中，自然光合作用的淀粉合成与积累涉及60多步生化反应以及复杂的生理调控，理论能量转化效率为2%左右。通过多年研究攻关，中科院天津工业生物所科研团队联合大连化物所，采用一种类似“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”的能量转变方式，成功构建出一条从二氧化碳到淀粉合成只有11步反应的人工途径。

有专家表示，这是典型的0到1原创性突破，是影响世界的重大颠覆性技术。如果未来二氧化碳人工合成淀粉的成本具有经济可行性，将会节约90%以上的耕地和淡水资源，在提高人类粮食安全水平的同时，推动形成可持续的生物基社会。

联系最近提出的节能减排、完成碳达峰、碳中和的口号，这无一不显示了中国人渴望通过技术完成产能升级的夙愿。而食物合成，可能会成为下一个受资本关注的领域。

谁也无法阻挡中国人对碳水的热爱

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