中国再破世界第一!化学合成粮食或量产,不用种地也能粮食自由!

晓红观影 2024-09-26 15:23:47

二氧化碳变淀粉?全人工合成,还能转化为糖和油。

科技手段完成食物生产,以后粮食不从土里长,吃的蔬菜和水果是“科技合成”,那土地还有人种吗?

凭“空”造淀粉

民以食为天,面朝黄土背朝天,世代以种粮为生,一亩庄稼地便是一家的口粮,所以如何种地、如何更精细化的耕种也便成为一代代经验。

然2021年天津工生所在国际上首次实现二氧化碳到淀粉从头合成的重大突破,更是相关成果在线发表在《科学》。

由此,“空气变淀粉”并非成为一场空话,而是开始引人深思,凭空造出淀粉营养含量又在多少?未来农民还有地可种吗?

而相较于其中二氧化碳变为淀粉能够含有多少营养价值之前,众人更加好奇,这凭“空”造淀粉到底有可能吗?

之所以如是说,便是大众尤其清楚,这淀粉是粮食最主要的成分,通常由农作物生产,而植物吸收太阳光之后形成淀粉是个漫长的过程,一般需要60多个步骤,大抵需要三四个月时间。

周期长、步骤繁琐,世代农民辛苦呵护有关庄稼生长的规律,二氧化碳又如何能够“学以致用”?

实际上,淀粉的真正制造者是绿色植物,而经过绿色植物的光合作用才能把二氧化碳和水合成为淀粉,但同样地,光合作用却受限于植物体、土地、光照、温度、湿度等等条件。

加上因为农作物的生长周期长,所以需要占用大量的土地,此外仍旧需要消耗淡水、肥料等资源,为的便是完成从无机物到有机物的转化,同时提高二氧化碳的转化速率和光能的利用效率。

然随着全世界气候变化、生态环境污染等一系列问题,粮食安全成为不得不考虑的问题,考虑到二氧化碳又是绿色植物光合作用不可缺少的原料,如何将二氧化碳转化与粮食淀粉合成也成为一大思考。

听来尤其不可思议,但中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和带领团队,以“搭积木”方式,构建出一条从二氧化碳到淀粉合成只有11步的人工途径却是实现“摆脱自然种植”的框架。

其巧妙的是,经过化学和物理分析,人工合成淀粉与自然淀粉在结构和组成上一样。

且从太阳能到淀粉,人工途径的能量转化效率是玉米的3.5倍,合成速率是玉米的8.5倍。

另外只要能量供给充足,1立方米体积的反应器每年生产的淀粉量,基本可以相当于我国5亩土地玉米种植平均年产量。

显然,人工合成淀粉不仅避开土地种植光合作用出现的一定偏差,甚至产量并非比自然种植的产量低。

而我国于2021年在《自然》中发表的论文核心便表明,人为将二氧化碳转化为淀粉,效率是植物光合作用的8.5倍!

我国该研究一经问世便引起世界轰动,实际在2019年美国人造肉公司Beyond Meat便试图以“科技手段合成”食物的噱头引起过议论。

其初衷与我国试图以在实验室创造出淀粉有过之而无不及,其大力推崇的“植物肉”便是如此,不仅在价格上远高于普通种植农产品,技术层面上也需要更多的学科交叉要求。

终究是需要大量实验数据支撑的一项“人工合成”技术,纵然在该公司挂牌首日股价暴涨163%,但后来也终是不了了之。

而我国的研发显然更为成熟,甚至不止能够转化成淀粉。

农业“工业化”

人工合成淀粉概念,实际我国研发团队在2015年便有设想,且也经过多次试验最后也是不了了之,2021年正式实现突破,2022年底开始建成吨级中试装置。

从人工合成淀粉1.0版本提高136倍,再到人工淀粉合成速率足足占据玉米淀粉合成速率的8.5倍,从0到1,从1到10,除去优化淀粉产量之外,还减轻了农业压力。

人工合成淀粉

其除去能够转化成淀粉之外,还可以转化成蛋白质、糖类。

人工合成淀粉最直接的便是省去对土地资源的占用,且生产效率提高到90%,节约土地和淡水90%以上,且不需要农药化肥,还对二氧化碳的转化消耗提供巨大便利。

而以企业生产角度来看,相较于传统的植物提取方式,现在生产1公斤产品便可以节约耕地92%,减少碳排放80%,减少水资源浪费90%,连生产周期都是一再缩短。

不夸张的说,“过去几个月的事现在几天就可以完成。”

而根据麦肯锡的预测来看,全球合成生物学与生物智制造的经济价值在2025年,将达到1000亿美元,而全球60%的物质生产可通过生物制造方式实现。

既然人工合成淀粉生产效率如此高效,会立即投入量产吗,实际也不然,搭建新的科研平台,推动技术的更新迭代,想要完全实现将人工合成淀粉进行普及,也并非是一朝一夕的事情,仍旧需要很长的路要走。

且农业工业化该赛道仍旧有巨大的探索空间,这也是令人好奇,人工合成淀粉与自然种植而成淀粉区别有多大。

一个是经过自然光合作用而产量的淀粉,一个是经过结构和组成试验得出的淀粉,虽然从结构和组成上一样,但若说要完全取代,也如前面所说,仍旧有段长路要走。

但不可否认的是,人工合成淀粉带来的产业链对人类经济发展有重要影响,在生产端不仅淀粉需要来自农业种植,同时占用土地资源,还需要大量人力。

而在加工淀粉之际,还会产生巨大的经济生产和劳动就业,但若是实现工业化,降低成本不说,能源消耗也减少,对于全世界淀粉产量来看,终归是跨越了一大步。

参考资料:

“空气变馒头”?这可不是魔术——光明网

未来食品到底离我们有多远?——专访中国工程院院士单杨——新华社

人工合成淀粉,技术造物新突破——新华网

凭“空”造淀粉,他们如何把梦想变为现实?——中国科学报

重大突破!中国科学家首次实现!——澎湃新闻

27 阅读:21689
评论列表
  • 2024-09-28 23:44

    致癌率都这么高了还要嫌国民寿命太长吗?

    辰星夕月 回复:
    还死得不够彻底继续造毒
    水木陈 回复:
    有点违背生物法则了,这样下去很危险啊[笑着哭]
  • 2024-09-27 06:57

    不要整一些没用的,还是好好研究一下大自然的馈赠粮食吧!

    tangrj1123 回复:
    蟑螂长到人那么大,做成糕给你吃
    事物简单人心复杂 回复:
    用于星际旅行是一大进步,用在我们的星球上叫多此一举。[笑着哭]
  • 云龙 106
    2024-10-03 15:07

    再过几年估计中国都能用化学成份合成女人!以解决砖家叫兽胡扯的男多女少问题!

    没有如果 回复:
    你在逗我吧[得瑟]专家肯定是合成男人啊,这样就有用不完的廉价劳动力了[呲牙笑]
  • 2024-10-08 11:16

    除了人事啥事都干

    默示录 回复:
    智商低
  • 方正 57
    2024-10-02 15:47

    又是水变油!一派胡言的骗子又出来祸害人了!

    用户16xxx07 回复: 默示录
    什么叫微观下?你能把油当水喝?还是把水当油用?
    默示录 回复:
    微观下水和油没有差别,只是人类现科学达不到转化。
  • 2024-10-09 14:06

    我上高时,教高分子化学的老师曾讲过,高分子化学研究的终极目标,就是利用Co 2和H20合成为蛋白脂和脂肪和糖,粮油肉蛋工厂化,那时感觉遥不可及,将近半个世纪过去了。这个目标快要实现了。值得庆贺,感谢科学家们的辛勤付出和不懈努力!

    醉月玄晶 回复:
    智商越低伤害越大
    清风 回复:
    认真看文章,吃的蔬菜水果都是化学制成了,
  • 2024-10-03 06:33

    开创先锋。开创了吃了拉,拉了吃的循环模式。

  • 很好啊,这样耕地就完全可以用来建房子了[点赞]

    用户92xxx71 回复:
    砖家又可以说: 农民多余的房子可以出租了。
    逆阶云 回复: 用户92xxx71
    还有汽车去跑滴滴[笑着哭][笑着哭][笑着哭][笑着哭][笑着哭][笑着哭]
  • 2024-10-08 20:38

    先给专家吃

    广莫 回复:
    专家:我宁可吃三聚氰胺[呲牙笑]
  • 2024-10-07 17:14

    这玩意比转基因危害更大

  • 2024-10-07 11:25

    科技与狠活就是你们这些叼毛搞出来的,还到处吹捧自己有多厉害,我呸

  • 2024-10-03 23:13

    素养文凭包容越高的地方,矛盾越少。幸福产量高。反之的话就越多,甚至打仗流血。也更极端。甚至野蛮倒退。

  • 维谷 27
    2024-10-09 13:35

    你自己吃吧,老百姓还是要种田。

  • 2024-10-09 21:01

    砖家不会种地让砖家自已吃

  • 2024-10-10 10:10

    不管这个工业粮食是否能够满足人民所需,但农业生产不能没,粮种资源不能断!即使工业与农业粮食一样无害且健康也不能单一进行!要是有战争了,这些工业粮食生产基地被袭了,生产不了粮食了,这是很大很大的一个问题!如果人民全依赖工业粮食后,不种植了,没粮种了会怎样?就是有粮种,工业粮食基地遇袭时,农民也不能快速种植出来!

    哒哒哒 回复:
    肯定两头抓[笑着哭]都很重要的
    虎啸乾坤 回复: 哒哒哒
    嗯,鸡蛋不能全部放一个篮子!各地农业生产也不能放松才能有保障!
  • 2024-10-02 12:07

    早都能造了,只不过成本高的离谱,要不然资本家会给农民留活路?

  • 2024-10-12 07:30

    人活着无非就是为了享受,确实只要各种营养物质跟上,就能活着,也许科技可以把各种营养物质集中在一颗药片上,或者一瓶营养液上,每顿喝一瓶就能不饿,但是这样活着的意义是什么?连基本的口腹之欲都没了,饿了就吃颗药,喝瓶液体,跟行尸走肉无异

    用户10xxx30 回复:
    辟谷丹
  • 2024-10-09 15:17

    把地都还给我们吧?你们吃空气合成粮好了

  • 2024-10-03 16:52

    食品安全该管了

    用户10xxx17 回复:
    把这几个物件关起来,每天派人喂它们五顿
  • 2024-10-03 06:37

    吹吧

  • 2024-10-08 23:57

    瞎编

  • Y5912P 13
    2024-09-29 14:41

    插图是富士山没看见吗?

  • 2024-10-10 11:56

    谁提倡,谁先吃[得瑟]

  • 2024-10-13 07:55

    科学的尽头就是人工合成,到时没有难得之物,没有希缺之物,要多少有多少,随手就能点石成金。

    天情 回复:
    世界万物都是合成,一个是自然界偶然合成,这一个是人为找到方法合成。当然还需要验证筛选,改进增强和变化。科研人员真的辛苦了,大智慧。
  • 2024-10-13 09:31

    没有别的诉求 唯一要求就请研发人员和家人以及支持的人先自己和家人吃一年 并且在吃前后和每隔一个月做个详细身体检查[得瑟]

  • T一T 10
    2024-10-02 07:54

    问题是成本怎么样?能不能降下来,能降下来那以后的食品可能会有重大变化,降不下来那就先慢慢改进做技术储备,等待它下一次腾飞的时间点

  • 2024-10-21 17:56

    能量守恒定律。

  • 2024-09-27 11:40

    要是这个能拿诺贝尔奖我就敢吃[得瑟]

  • 2024-10-03 20:19

    管你们吃啥,我还是吃自己种的,天地精华养生常乐

  • 2024-10-07 03:30

    让这些科学家先吃 天天吃

  • 2024-10-07 08:26

    请问这样的合成化学食物,吃了还能生存吗?还是说会像转基因食品那样!吃了会慢性中毒/还致癌的?

  • 2024-10-09 20:34

    这种就只要砖家吃就行了

  • 2024-10-12 15:13

    到时候癌症多寿命短了

  • 2024-10-09 00:35

    还是给这些专家吃吧,多吃点

  • 2024-10-12 22:08

    完蛋了,这下彻底完蛋了,以后都得吃高科技狠活了。

  • 2024-10-18 17:03

    看看,都说年轻人身体怎么怎么样,就吃的这些东西,能活着就不错了,还想着后代

  • 2024-10-03 19:25

    我就不相信你能单用空气就能造出

    日月*星辰 回复:
    无非就是添加剂
  • 2024-10-09 23:59

    又一个骗子!

  • 2024-10-11 17:30

    还来?别了吧,科技与狠活已经够多了,能不能给条活路[无奈吐舌]

  • 2024-10-14 20:55

    还记得汉芯吗?早早的研发出来了,后来一直没量产[得瑟],这么好的东西为啥不量产?我并不是想杠,吨级中试都已经成功了,先放大生产个三五百吨没问题吧?为什么现在不了了之了?人工淀粉不应该比生物淀粉更纯吗?就算不能用于食品,淀粉的用处还是很多的,譬如生产单糖,生产人工饲料,产率是玉米的好几倍啊,还不占用耕地,现在还没量产,莫非?莫非是成本太高?还是…经费嘛,大家都懂

  • 2024-10-17 15:04

    我虽然不是聪明人,但也明白,这特么化学合成的粮食在营养健康上绝对是低于土地种植的,甚至长久食用绝对是会对人类身体产生各种各样不利于健康的副作用或者产生各种病症

  • 2024-09-28 22:25

    纯狗屁

    DanShadow25 回复:
    ?
  • 2024-10-04 06:01

    水,空气,阳光直接光合作用于人,就可以辟谷。这已是老新闻了。

  • 2024-10-03 18:38

    我就想问一下,那玩意能吃吗,吃几十年没啥副作用吧[得瑟]

  • 2024-10-10 16:56

    这样的专家该死

  • 2024-10-09 18:54

    合成粮食算个屁,煮熟的鸡蛋还能孵出小鸡才是旷世之举[点赞]

  • 2024-10-10 16:23

    谁造的谁吃,谁研究的谁吃。

  • 2024-10-13 04:59

    这是一个多么危险的信号

  • 2024-10-17 01:37

    又一个瞎搞

  • 2024-10-23 17:25

    真的是有点闲,对吧?现在买不到全吃的都是假货了,买不到真的,他现在合成的还是假货。[打脸][打脸][打脸]

  • 2024-10-02 13:43

    整的这么随便?

  • ofo 5
    2024-10-07 07:08

    知乎评论基本都是螺丝哥,一点文化都没有。

  • 2024-10-08 23:09

    会不会是水变油新包装?

  • 2024-10-08 19:58

    你们研究怎么来造武器,来抵抗外国人,不要研发这种对我们国人有害的东西,这种东西吃下去对人体是肯定是有影响的

  • 2024-10-14 12:17

    化学合成的能吃吗

  • 2024-10-14 12:00

    少整点科技和狠活吧[笑着哭]

  • 2024-10-17 01:12

    别合成了,还是让我去喝点西北风吧[得瑟]

  • 2024-10-18 02:37

    黑科技

  • 2024-10-18 09:40

    哈哈,哈哈哈哈,哈哈哈哈哈哈

  • 2024-10-21 18:13

    直接研究以后人不用吃饭,像植物样进行光合作用不就行了[呲牙笑]

  • 2024-10-21 19:48

    现在的高科技给动物吃,以后高科技直接给人吃了。

  • 2024-10-23 11:15

    吃进去拉不出来怎么办

  • 2024-10-23 20:21

    让专家先吃,毕竟他们不种粮食[鼓掌]

  • 2024-10-23 22:51

    可以打核战了

  • 2024-11-07 11:46

    这种技术肯定是有用的。[笑着哭] 你可以不吃,但这种技术不能没有。[笑着哭] 也就现代人没饿过,注重食品安全。往前推个几十年,你看有人喷没[汗][汗] 万一核战之后,土地不适合种植,就知道有用没用了。[微笑]

  • 2024-10-10 11:47

    嗯,点石成金

  • 2024-10-10 21:09

    遥遥领先!

  • lhb 4
    2024-10-10 19:12

    科技真发达,厉害了

  • 2024-10-11 08:25

    违背一自然生产规律,就有一堆不健康因素

  • 2024-10-13 12:24

    这种第一不要也罢

  • 2024-10-12 12:13

    这样搞医院就是最大的经济体

  • 2024-10-13 14:17

    中国是宇宙第一😆

  • 然后没钱的都吃合成淀粉[吃瓜][吃瓜][吃瓜]有钱的吃地上种的[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]

  • 2024-10-15 12:51

    科学需要不断实验,问题是这成果需要拿谁做实验?

  • 2024-10-14 20:35

    这个砖家应先吃了三~五年先,等他们吃饱了再说[呲牙笑][呲牙笑]

  • 2024-10-14 15:34

    全他喵的科技与狠活

  • 2024-10-14 15:47

    是谁审批的,人造粮食都是科技与狠活决对不通过。

  • 2024-10-14 13:16

    还有什么比人更坏的东西吗?这不就是人吗。

  • Yi 4
    2024-10-13 20:55

    打s不买!专家自己吃[汗]

  • 2024-10-13 19:38

    植物:就一点吃的(CO2),还没你们抢走了。

  • 666 4
    2024-10-15 10:03

    整天研究怎么吃,才能让人寿命更短

  • 2024-10-14 11:21

    科技狠活

  • 2024-10-14 11:31

    资本的血性让科技与狠活充满世界!

  • 2024-10-14 12:21

    砖家们要多吃,这是你们一生心血。

    好几 回复:
    它们又不傻,只是缺心眼而以。
  • 2024-10-17 06:19

    这种东西吃了会对身体不好,会害死人,还是士地里种出来的吃了更健康

  • 2024-10-17 09:12

    如果粮食可以修改基因。那么人也要能修改基因,如果不能为何科学们不岀来联合反对了?

  • 2024-10-19 17:25

    都是高学历的人都制毒危害社会

  • 2024-10-20 20:50

    纯粮食会成奢侈品吗[得瑟]

  • 2024-10-22 16:37

    基因改造一下会完美一些

  • 2024-10-21 21:57

    这就是无中生有啊,

  • 2024-10-22 18:52

    不害臊吗

  • 2024-10-27 11:02

    人饲料吗

  • 2024-10-31 11:00

    海克斯科技

  • 2024-11-04 23:52

    是该灭亡的时候了。人类自己做死自己。

  • 2024-11-05 22:02

    全部出口,看人家要不要[笑着哭]

  • 2024-10-13 02:13

    阴谋

  • 2024-09-29 02:29

    病从口入!现在人真是什么都敢制造,什么都敢吃肚里![得瑟]

    DanShadow25 回复:
    淀粉你没吃过?
  • 2024-10-29 06:06

    科技的尽头就是毁灭!忘记是谁说的了。

  • 2024-11-04 10:19

    天天整这些没用的,谁研究出来的先让他家里甚至整个家族的人都先体验使用3年

  • 2024-11-07 15:47

    若不出口说明质量不行。。

晓红观影

简介:大量案例参与经历,普法在我,懂法在您