工业化|人工合成淀粉实现，如果完成工业化，未来农业是否会因此消失？二氧化碳

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地球上最重要的化学反应是哪一种？核裂变、核聚变、呼吸作用还是消耗作用？对于每一个人来说都有不同的答案，但植物的光合作用一定是大多数人心中的第一。
植物利用太阳的光照吸收二氧化碳，制造氧气，同时利用无机物合成有机物，让地球充满生机。淀粉就是其中最重要的产物之一，它在许多植物当中都存在。在过去几千年的时光里，我们都是通过农业种植植物来提取淀粉的，如果这个过程在未来被工业化取代，那农业会因此消失吗？
淀粉不只是一种食物，更是一种重要的工业原料。谁能掌握人工系统固定二氧化碳合成淀粉，那将是影响世界的科技。
就在近日，这一难题被我国科学家率先突破，成功地在实验室中实现了用二氧化碳人工合成淀粉的全过程，相关研究获得了国际期刊《科学》杂志的报道。今天我们就来聊聊关于它的故事！
淀粉合成淀粉在人类扮演着重要的角色，其中含有碳、氢、氧三种元素，进入人体之后会被消化成葡萄糖，而葡萄糖在血液中与氧气结合会产生热量，我们身体中很大一部分热量都是来源于淀粉。
淀粉作为一种高分子碳水化合物，其形成过程相当复杂，生物体内合成需要数十个步骤才能完成。
而这次的人工合成淀粉，科研团队从头设计反应链，将该过程缩短到了11步，就能实现二氧化碳转变为淀粉分子的全合成。简单解释一下这次实验的原理，二氧化碳中存在1个C和2个O ，经过催化、反应得到“碳一化合物” 。
通过类似于堆积木的方式，把“碳一化合物”合成“碳三化合物”（相当于三个二氧化碳压缩成的化合物），紧接着按照同样的道理，在“碳三化合物”在搭一层积木，使其变为“碳六化合物” 。
淀粉的化学式C6H10O5 ， “碳六化合物”分子式与其相近，在经过进一步催化、合成，就能将“碳六化合物”转变为淀粉了。
这不是第一次在实验室里合成淀粉，但是是第一次在实验室里，利用二氧化碳全过程合成淀粉，其价值足以获得诺贝尔奖。同时，最值得我们高兴的并不是合成了淀粉，而是淀粉合成路径的节减、高效。
提高淀粉生产效率传统淀粉的生产，是通过农业种植的模式，大部分依靠玉米、马铃薯生产，想要提高效率，需要改良生物品种、扩大种植面积等等，是一件周期长、过程复杂、资源投入巨大的事。
而合成淀粉技术的应用，将会把淀粉生产从农业转变为工业化生产，这带来了两个好处：
第一，生产效率提高了。根据马延和教授的介绍，这项技术合成淀粉的效率，是普通农业的8.5倍，这是最值得被关注的一点。根据推算， 1立方米大小的生物反应器年产淀粉量，相当于5亩玉米地。
最新数据显示，我国玉米种植面积约6.4亿亩，如果全部换成生物反应器来制造淀粉，只需要1.28亿立方，按1平方x1米高来计算容器，只需要1.28亿平方，也就是1.92万亩，就能生产出原先6.4亿亩的玉米淀粉产量。
节约了3万倍的土地，这还只是横向的，如果纵向建立，那土地使用将再次压缩。土地使用效率、淀粉生产效率，都将得到质的提升。
第二，该技术解决了环境痛点。还有一点值得注意的是，该技术使用的是温室气体（CO?）来合成淀粉，可以用“变废为宝”来形容。首先，这可以解决温室效应问题，完成我国定下的碳中和目标。
其次，这项技术还能为星际远航提供技术帮助。在星际远航中，食物、水是重要的资源，携带数量有限，在航行过程中还会排出CO?废气，消耗氧气。这次的技术的突破，完美解决了这两个问题，既解决了食物问题、又消耗了废气。