第56章（1 / 2）

 废材赵铁胆从2021莫穿到2921，拥有了极其多彩的都市生活

一个符合赵铁胆相貌特征的机人从2921来到2021，

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将来生产粮食或许不用种地，只20万亩的生物反应就能生产出全国64亿亩玉米的淀粉总产量。这听起来像是幻电里面的情节，但如正在成为现实！

2021年9月24日，我国学家在国际刊science上发表重大成果，首次对外公了一种颠覆性的淀粉制备方法。

在实验室条件下，我国学家以二氧化碳和氢气为原料，精心设计了11化学聚糖主反应，成功合成了淀粉，生产效率是传统农作物的85倍，将原来60多生化反应缩短了50多，大大提高了效率，在全球学引发巨大轰动。

人工合成淀粉有哪些优势？

第一，可节约90以上的淡水和土地资源。

如果能量供应充足，那么1³的反应生产的淀粉量就相当于5亩玉米。统计，我国玉米的平均亩产量在8001200斤左右，折中1000斤来计，1³的反应就可生产5000斤的玉米淀粉量（纯淀粉量在3000斤以上）。

预计在20212022年度，我国玉米的种植总面积可达64亿亩。如果用生化合成，最少只20万亩的占地面积（只铺一层的情况下）可成全国玉米的淀粉生产务。如果把生物反应铺上10层，所面积只要2万亩，极大地节约了土地资源。

第二，减少农药、化肥污染，节能环。

传统农业要获得高产，化肥和农药必不可少，但这也给环境护、食品全带来了隐患。

来自国家统计局的数显示，我国化肥的年施用量超过5000万吨，农药施用量达200多万吨，对淡水河湖成了严重污染。大家都道，我国河湖富营养化趋势日渐加重，徽巢湖、江苏太湖等陷“营养病”，蓝藻水华频繁爆发，在这背后化肥的滥用难辞其咎。

人工合成淀粉比传统的农业生产方式环、节能，也可续，从本上解决了抗生、农药残留等食品全问题。

第三，加快实现“碳中和”，缓解温室效应，延缓全球气温升高。

2020年9月，我国在第75届联合国大会上宣将于2030年前实现碳达峰，争在2060年实现碳中和。为实现这一宏大愿景，一场刻的系统性社会经济变革在国内相继展开，涉及到产业、能源的方方面面。

以二氧化碳为原料合成淀粉，不仅到了变废为宝，还为我国早日实现碳中和提供了新的解决方案，有极为重要的潜在应用价值。

人工合成淀粉是如何实现的？

人工合成淀粉是于自然的合作用提出的，其原理还要从植物的反应和暗反应说起。

自然最常见的淀粉合成方式：合作用

植物的合作用分为反应和暗反应两部分，前者发生在囊体薄膜上，后者则发生在叶绿体质内。在反应阶，水在解作用下生成氧气和还原氢，这里的还原氢为暗反应阶的碳循环提供了还原动力。

重点是暗反应阶，该过程又可以进一分为2的固定以及c3的还原2个过程。首，2与c5在酶的催化作用下分解成2分子的c3，实现了2的固定。着，生成的c3在还原氢、atp和酶的作用下生成葡萄糖、水以及c5。反应生成的c5次参与碳循环，如此反，源源不断地生成葡萄糖（葡萄糖经聚合之后形成淀粉）。

人工合成淀粉：从60多到11

首，2在电氢还原作用下生成甲醇，经过碳碳缩合反应生成c3，而c3是一个重要中间体，包括dha（二羟丙酮）、dhap（磷酸二羟丙酮）。之后经过三碳缩合反应就可以生成c6，也就是葡萄糖单体，最后经生物聚合就可以生成淀粉。

人工合成淀粉的术工艺线大致为：2c1fadhdhadhapgapf-6-pg-6-pg-1-pg淀粉，个过程涉及11重要的生化反应。而在自然条件下，反应和暗反应涉及的化学反应则有60多，而效率较。

无论是自然合成还是人工合成，其产物都是葡萄糖，在聚合方式上会有所差异。葡萄糖分子如果呈直线聚合，则形成直链淀粉，如果叉排，则形成支链淀粉。

其中，直链淀粉包含的葡萄糖单为几个，支链淀粉则达几个，个分支上含有2030个葡萄糖单。在自然中，玉米、小麦、水稻等天然淀粉中直链淀粉约占2060，支链淀粉在70以上，不同的农作物，两种淀粉的比也有所不同。

中院天津工业生物所的所长马延和介绍，人工合成的淀粉主要是直链淀粉。当然，我国学家也有能力加入分支单，人工合成支链淀粉，和天然的淀粉并无差。让人振奋的是，人工合成的淀粉和天然淀粉的核磁结果也是全相同的！如果能够实现工业化投产，这将对缓解全球粮食危机产生重要响。