中国人,从古到今都是根植在土地上的民族,一直将“土”视作必备的“能量场”。
作为世界上的农业大国之一,同时也是人口大国,每年的粮食产量虽然可观,但还是需要部分进口。根据中华粮网的数据,2024年上半年,我国累计进口粮食量达到惊人的八千多万吨。
有种地经验的都知道,种地绝非易事,多少斤种子种在多少亩地里,要像照顾孩子一样,精心施肥、除草、打药,还要受时节、天气的影响,遇到严重灾害的话搞不好就会颗粒无收,之前的所有心血都会毁于一旦。
农民是很辛苦的职业,所以现在很多人都去城市里打工,而很少留在家乡务农。
都说科技改变生活,未来,我们能不能不依赖土地就能造出粮食呢?有一项技术的创新,使这个想法能够变为现实,那就是化学合成粮食。
化学合成粮食?用什么合成?你肯定难以想象,答案竟然是凭“空”捏造。凭空捏造,在文学上其实是贬义词,但用在这里,形容这项技术,却成了一个夸奖词。“空”是空气的空。
我们知道,原本世界上是没有应用“电”的,后来自然界中的“电”被发现了,又形成了各种发电方式,太阳能发电、风力发电、水力发电等等。
随着电的应用越来越广泛,不同电器随之发明出来,成了现代人的必备物品。我们也越来越离不开电能。
电是凭空产生的吗?其实是自然界中的物质被人类转化利用了。那么,化学合成粮食用的是什么物质?我们一起来看看吧。
二氧化碳合成淀粉
2018年,我国某地一所研究院已经成功把空气中的二氧化碳变成了淀粉。
听起来或许很神奇,淀粉常见,每天吃的粮食里面的大部分成分都是淀粉。二氧化碳也在身边,虽然看不见摸不着,但是每次呼吸都会产生。
这两者,是怎么结合在一起的呢?这就要说起一位马所长了。在一次出差途中,如飞速行驶的高铁一样,马所长的思维也在高速运转中。
突然灵光乍现:既然当今世界形势如此严峻,气候如此复杂多变,且各个资源都在面临紧缺的情况,能不能靠技术改变呢?大量存在的二氧化碳有没有可能变成对人类有价值的东西?
于是,带着这个脑洞大开的想法,经过数次研究和讨论,“二氧化碳的人工生物转化”项目于2016年1月1日正式立项。
项目开启初期,就连所里研究人员都带着忐忑和怀疑,“凭空制造,这可能吗?”
忐忑归忐忑,这个项目所承载的重大意义,让研究人员心里产生了小兴奋,毕竟是此前世界上完全没有的新尝试,真正的从零到一。
技术难度究竟多大,我们外行人可能难以想象,但是项目前期的进展多次碰壁,咨询的很多业界专家人士都摇头质疑。
毕竟能够参考的只有大自然对植物的光合作用,但是光合作用的历史何其长久,人类到现在都没理清楚,人工合成的难度想想就大。
可马所长却表示“植物能做的事,我们怎么就不能做?”这句话也许激发了大家的斗志,埋头继续研究,终于在三年后2018年,得到了令人喜悦的成果——淀粉蓝。
有点基础的朋友都知道,淀粉有一个奇妙的颜色变化:遇碘会变成蓝色。在项目开启的第三年,也就是2018年,实验中终于出现的梦寐以求的“淀粉蓝”!
从最初的灵光乍现到如今的难得成果,中途所历经的艰辛无法言说。庆幸的是,凭“空”捏造淀粉再也不是梦了!
在团队的不竭努力下,2021年迎来了更大的果实——二氧化碳合成淀粉的3.0版本。这个成果的出现标志着,我们的粮食可以从农业化转向工业化,实现量产。
如果说传统的粮食耕种是两只脚踩在大地上顺应天时,人造淀粉就是步骤设定完整的高速火车,能够实现更短时间造出更多的产量。
一立方米的年产淀粉量竟然能达到五亩土玉米的年产淀粉量。
这个事实听起来也许像是假的,但是正是因为技术的改变,才使得这样的“夸张变为真实”。用更低的成本赢来更丰硕的收获。更别提还能资源,缓解农耕压力,简直一举多得。
变化多端的二氧化碳
还是这个研究出人工合成淀粉的研究所,再次对二氧化碳实施了新的“魔法”。我们印象中“糖”都是来自甘蔗的“身体”,但是新的“魔法”让糖也能人工合成。
二氧化碳合成的糖,让糖的制作不再受自然条件的限制,并且能够实现高效、精准制糖。以后我们可以通过精确的实验,人为操控要啥有啥,达成想要什么糖就产出什么糖的结果。
并且,人造的糖相对于传统的蔗糖,甜度更低,也更健康。不止也可以食用,也能用其它有需求的领域。
现在我们国家倡导低碳,而世界更多国家也必将走入低碳发展的行列中。消耗二氧化碳使之变成人类生活所需的物质,可以说是“变废为宝”了。
科技进步不乏“闯”出来的。像是水培植物,研究出来时也被好多人排斥,但是因为水培的便利性和可操作性,让水培植物、水培蔬菜走进了千家万户。
越来越多的人意识到水培的便捷和优点,比如不用担心土壤盐渍化和病虫害,还成为了一种新型生活方式。
越来越多的科技成果在带领我们进入全新领域。
随着技术的不断创新,也许未来,真的会实现 “四海闲田”的局面,农民不用再担心天气影响收成,不用再起早贪黑面朝黄土背朝天,只需要在工厂里就能收获大批农作物。
每一项科研成果的落地,都是在推动世界进步,在为人民造福,未来是个奇妙的词,不管我们如何想象,都不一定能真正得出以后的世界图景。
正如历史的车轮滚滚向前,我们的日子步履不停,科研的水平也再创新高,前方道路远且艰,但是有人走,就会变成坦途。虽然难以想象未来世界的模样,但是不可否认的将是会越变越好。
参考:
科学网:凭“空”造淀粉,他们如何把梦想变为现实?—新闻—科学网
人民网:人工合成淀粉,技术造物新突破(硬核科技背后的创新故事)--新闻报道-中国共产党新闻网
央视网:未来可期!二氧化碳在中国科学家手中实现了华丽转身_新闻频道_央视网(cctv.com)
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