2021年9月，中国科学家发表于学术期刊《科学》上的一项研究成果，吸引了全世界的关注，引起了空前热烈的讨论，它就是用二氧化碳人工合成淀粉的技术。

淀粉是什么？你细细咀嚼米饭或者馒头，会尝到淡淡的甜味，这就是淀粉引起的。淀粉是糖的聚合物，糖是为人体提供能量的物质，因此，有了淀粉就有了糖，也就有了能量来源。

目前，我们主要依赖农作物来提供淀粉。如果有了人造淀粉，我们是不是可以摆脱农作物的限制，自制粮食了？别急着激动，我们先看看到底是怎么回事。

1

神奇反应

我们吃的淀粉，是植物产生的。那么，大自然中的植物是怎么产生淀粉的呢？

经过仔细观察研究，科学家发现，植物会利用空气中的二氧化碳和水，在阳光下进行光合作用，从而生成糖类，再合成淀粉，给人类和动物们提供食物。简单来说，这个过程就是把太阳能变成了化学能，让植物和动物都可以利用。

但是在科学家看来，植物的这个转化过程相当“不划算”：因为过程十分复杂，涉及了60多步代谢反应和一系列生理调控，但能量转换率很低，只利用了不到2%的太阳能。能不能模仿植物光合作用，设计出一个能量转换率更高的淀粉生产过程呢？

中国科学院的研究员们花了6年时间，终于找到了一个可行方案：利用二氧化碳和水，在电能和生物酶的帮助下做出了糖，最终合成淀粉。如果能量充足，跟钢琴差不多大的一个生物反应器，一年的淀粉产量与5亩田地玉米的产量相当。

这可比植物产淀粉“划算”多了！耕种5亩的玉米，不仅需要占用5亩耕地，还要播撒种子、施加肥料和用化学药物驱虫，***还要用机器收割。其中，施肥和驱虫可能对环境造成污染，机器收割会排放二氧化碳。但生物反应器经过一系列稳定的反应，可以直接得到最终产物淀粉，合成速度是玉米合成淀粉速度的8.5倍。最重要的是，它使用消耗的原材料正是二氧化碳，对环境相当友好。

2

变废为宝

作为一种气体，二氧化碳是大气的一种组成成分，占大气的0.03%到0.04%。在自然界中，动物呼吸、动植物遗体分解都会产生二氧化碳。另外，我们人类使用石油、天然气等一些生活和生产活动，也会产生二氧化碳。

正常情况下，排放到大气中的二氧化碳，有些会被植物经过光合作用吸收利用，有些会留在大气层中，帮我们挡住从地球反射回太空的阳光，为地球保暖。

但近百年来，人们发现地球的温度越来越高，甚至连南北极的冰川都开始大面积融化，引发了一系列的环境问题。这一切都与二氧化碳有关：人类向大气排放了过多的二氧化碳，导致大量阳光被留在地球大气层，地球温度随之升高。

但是，二氧化碳的用处也很多。比如，固态二氧化碳（干冰）可以用来制冷，或者用来制造仙气缭绕的舞台效果

液态二氧化碳填充到灭火器里可以充当灭火剂。另外，人们还会在食品饮料中添加二氧化碳，像可乐等碳酸饮料正是因为充入了二氧化碳才会产生气泡。

为了保护地球，更是为了保护人类自己，人们一直在倡导低碳生活，以减少二氧化碳的排放，并想方设法使用消耗更多二氧化碳。