车间也能变粮仓？

樱子

有了亩产1600斤的高产稻，研究人员却还在研究怎么为人类填饱肚子的新招儿。哪帕有一天世界上不再有人挨饿，人类也需要有危机意识——毕竟自然作物难敌突然而至的气候灾难。这不，中国科学家除了研究杂交水稻，还在实验室里制造起了食物。中国科学院天津工业生物技术研究所用二氧化碳人工合成了淀粉。

向农作物拜师

淀粉可是粮食的主要成分之一，要想弄清楚怎么才能生产出淀粉，得先了解农作物是怎样生产粮食的。这其中，大名鼎鼎的光合作用是作物们的“独门武功”。作物们正是利用光合作用，把水、二氧化碳等化合物合成為糖、淀粉等有机物，并释放出氧气。好像说起来，光合作用也不是什么太复杂的反应，可实际上，研究人员通过对玉米等农作物的深入研究，发现将二氧化碳转变为淀粉，涉及大约60步代谢反应以及复杂的生理调控。虽然太阳给予的光能是这个反应的重要参与者，可是光合作用在生产淀粉的过程中对光能的利用效率还不足2%，实在是大大的浪费。

水+二氧化碳+电=淀粉

研究人员抽丝剥茧，琢磨怎么在实验室完成光能转化成电能再转化成化学能这一套能量转变操作。他们首先通过光伏发电，将光能转变为电能;通过光伏电水解产生氢气，然后通过催化反应，利用氢气将二氧化碳还原生成甲醇。

这样一来，来自太阳的光能就转化、储存到甲醇中了。可是，甲醇只是一座临时能量库，因为甲醇不能合成淀粉。于是，研究人员又展开了研究，从海量的生物化学反应数据中设计出了一条专门的反应路线，最终合成出了淀粉。

如果按照20%的光电转化效率计算，这套人工合成淀粉的方法，理论上的能量转化效率可达7%，淀粉合成速率比自然光合作用提高了3.5倍。合成淀粉与自然界中的淀粉会不会有不同呢？研究人员对它们分别进行了核磁检测，结果是一模一样。按我国玉米淀粉平均亩产量计算，1立方米的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量呢！F4EFE70C-241A-4864-A6B6-388FF38F7F7F