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淀粉是小麦、玉米等作物的主要成分 ， 也是工业上的原料 。 传统上 ， 生产淀粉主要靠农业种植 。 农作物从空气中捕获二氧化碳 ， 并通过光合作用生成淀粉 。 但是 ， 这个过程效率非常低下 ， 仅有2%的太阳能转化为化学能 ， 这是因为光合作用要经过60多个反应与生理调控 。
那么 ， 除了种地之外 ， 还有没有生产淀粉的其它高效率方法？这个问题现在被我国科学家攻克了 ， 中科院研究人员设计了一种化学酶 ， 以及一套由11个化学反应组合而成的系统 ， 用二氧化碳人工合成了淀粉 。 这是首次从头开始用二氧化碳合成淀粉 。
在这项研究中 ， 研究人员在催化剂的作用下将二氧化碳还原成碳一化合物 ， 而后利用自己设计的化学酶再将其聚合成碳三化合物 ， 接下来把碳三聚合成碳六 ， 最后再进一步将其聚合成淀粉 。 科学家将合成的淀粉与天然淀粉进行了比较 ， 无论是光谱吸收峰 ， 还是核磁共振信号 ， 都证明了这两者在结构上并无差异 。
使用该项技术合成人工合成淀粉的效率是玉米的8.5倍 。 在这种情况下 ， 一立方米生物反应器年产淀粉的量相当于三分之一公顷玉米的平均淀粉年产量 ， 而且它还可以节省90%的耕地和淡水资源 。 虽然它现在还不能代替我们所吃的淀粉 ， 但它可以作为工业原料 ， 极大程度地缓解了农业压力 。
解决食物问题在科幻作品《火星救援》中 ， 男主角在火星等待救援的过程中 ， 种植土豆给自己提供食物来源 。 在科幻作品中还有一个流行的观点 ， 宇宙长途旅行为了减少所携带的食物 ， 人类必须进行冬眠以减少能量的消耗 。
现在 ， 有了人工合成淀粉的技术 ， 我们可以不用为食物而发愁 ， 只要有二氧化碳 ， 就能合成淀粉 。 离地球最近的火星 ， 它的大气中96%是二氧化碳 。 人体的代谢产物也包含了二氧化碳 ， 可以直接循环利用起来 。
现在 ， 二氧化碳等温室气体造成了全球变暖 ， 两极冰川融化导致海平面上升 ， 极端天气频繁出现 ， 地球上的环境变得更加危险 。 虽然各国都在努力减少碳排放 ， 但环境中二氧化碳的总量还是惊人的 ， 必须采取固碳技术来减少大气中的二氧化碳 。 而所有的固碳技术中 ， 直接合成淀粉是最好的 ， 可谓是一举两得 。
能量问题我们消化淀粉放出二氧化碳 ， 它是一个放出能量的过程 。 与之相反 ， 要把二氧化碳聚合成淀粉 ， 它需要有能量的输入 ， 那么这个能量来自哪里呢？
事实上 ， 在这项技术中 ， 它所采用的也是和光合作用一样的太阳能 ， 只不过它使用的是“液态阳光” 。 所谓液态阳光 ， 就是把太阳能变成液体燃料 ， 这也是我国中科院大连化物所研究出来的 。 因此 ， 整个过程是非常清洁的 。
【探测器|不用种地了？我国科学家用二氧化碳合成淀粉，效率是玉米的8.5倍】但是 ， 在这项技术工业化之后 ， 它所需的能量将非常巨大 ， 液态阳光显然已不能满足要求 。 因此 ， 使用核能发电将变得十分重要 。
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