曾经有这样一种说法:人类文明无论发展到什么高度,都无法靠着科技能力来创造出一粒米,现在我们可以说,人类距离这个目标或许越来越近了,2022年9月24号据报道,中科院首次利用二氧化碳在实验室成功实现淀粉的合成,这是继上个世纪60年代人工合成结晶牛胰岛素后的再一次重大突破。这对促进国家“双碳”目标实现深远意义。
淀粉是一种多糖,是地球上很多动物的能量来源。淀粉工业是农产品重要的后续产业,多年来,在积累资金、满足消费、扩大就业、改善民生、服务三农等方面发挥了重要作用。近年来,我国淀粉工业呈现持续.0279.NeT良好的发展态势,无论是总量和速度的增长、产业结构和产品结构的调整、新技术和新设备的应用,还是企业规模、经济效益及科技水平的提高等方面都发生了很大变化,并成为国民经济中具有活力的产业之一。
我国淀粉工业在“十五”和“十一五”期间为快速发展阶段,2000年淀粉产量为502万吨,2022年发展到1106万吨,5年翻了一番,平均年递增17%。2022年淀粉产量较“十五”末期增长78。35%。5年的持续快速发展,行业顺利完成了“十一五”规划,对改善城乡居民生活,推动农业产业化,带动农民增收,以及对国民经济的发展起到了很大的促进作用。
在自然界中很多高等植物的根茎叶以及果实中都富含淀粉这种高分子碳水化合物。淀粉自然产生必须要有细胞的参与,经过光合作用在复杂的过程中最终二氧化碳变成淀粉,从而完成地球上的能量金字塔基层能量积累。但是这个过程需要叶绿体的参与,这也是植物细胞特有的细胞器,动物是无法完成这个过程的。
而此次中科院实现的就是在实验室里不需要光合作用,人工合成淀粉。且实验室合成的淀粉和自然产生的淀粉十分相似,合成效率还是比较高的,从理论上来讲1立方米的工业生产反应器年产淀粉量会是5亩玉米地的年产淀粉量,其合成效率至少可以达到10%以上。
这一项实验成果对我国未来生态保护方面与世界生态息息相关。
目前人类比较担忧的地球气候环境变化,那就是温室效应的影响,让地球平均气温持续升高,据估计,到2050年,我国的平均气温将升高2。2摄氏度,尤其是最近几年气候变化所引起的极端天气频发,例如今年的北美高温、我国郑州、山西等地的极端降雨等等,这些都值得我们注意和关心。
尤其是随着地球平均温度的升高,地球上的冰川不断融化会导致海平面升高,这些对于人类未来的发展都有致命的影响。因此为了减缓或者说解决温室效应,那么温室气体的排放问题是重中之重,一是要减少温室气体的排放例如二氧化碳和甲烷等,二是要减少大气层中这些气体的含量。仅仅依靠地球上的植物现在的温室气体是失衡的,光合作用难以消耗掉目前过量的二氧化碳,那么通过特殊的技术设备把二氧化碳转化为淀粉,就可以大程度的减少大气中的二氧化碳。
某种程度上解决粮食危机。地球上并非所有的地区都适合种植粮食,尤其是一些位与海岛上的国家,土地资源比较紧张,很多食物都需要进口,那么通过这种特殊的方式就可以生产出需要的淀粉,从某种意义上来说或许我们也不需要靠天来吃饭了。
二氧化碳合成淀粉的成功意味着可以释放更多的劳动力,但将实验室成果转化为大批量生产加工,还需要我们在这一方面取得更加显著的成功。