未来粮食不用种在地里头,可以在工业化生产线上制造出来。这个看似天方夜谭的科幻想象正逐渐成为可能,最近中科院实现了一个世界首次的伟大成就,为何说这是划时代的发明?

在9月24日,中国科学院天津工业生物技术研究所在国际学术期刊《科学》上发表重大成果,该研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破,在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,属于世界首次。天津工业生物所所长马延和表示,今后我们所需要的淀粉,可以用二氧化碳作为原料,在生产车间中制造出来。

打开网易新闻 查看更多图片

淀粉通常是粮食的最主要成分,由农作物通过自然光合作用,将太阳光能、二氧化碳和水转化而成。自然界的淀粉合成和积累涉及60多种生化反应和复杂的生理调控。马延和及其团队,采用一种“搭积木”方式,从头设计、构建了11步核心生化反应的非自然固碳与淀粉合成途径,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成,淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。而且经过鉴定,无论是成分还是理化性质,该团队合成淀粉样品和自然生产淀粉一模一样。

一直以来,世界各国科学家都梦想,不依赖植物光合作用、人工合成碳水化合物。华人科学家杨培东团队曾成功将二氧化碳转化为多种单糖混合物,但未实现复杂碳水化合物的人工定向合成。这次马延和团队就是在人工合成途径构建方面获跨越式突破。不过这一成果尚处于实验室阶段,离实际应用还有距离,剩下的就是能否大规模生产以及生产效率问题。

打开网易新闻 查看更多图片

为何说这是划时代成就呢?有三大历史性突破。首先,如果未来该系统成本降低到和农业种植差不多,可能会节约90%以上的耕地和淡水资源,避免农药对环境的伤害,并彻底解决二氧化碳排放过多问题促进碳中和。其次,人类粮食问题也彻底解决,进一步摆脱了土地对生产力的制约,摆脱粮食危机和粮食安全问题;最后,解决了一个向太空更远的地方迈进的问题。比如火星大气二氧化碳含量95%,那就是解决太空生存问题的关键技术,他能实现星际航行中食物的高速转化。科幻变成现实已经迈出重要一步,接下来任重而道远!(A梦)