原创 一棵青木 远方青木

中国出现了一项极大重大的颠覆性科技突破，能够历史留名的那种。

中科院的科学家，在实验室内首次人工合成了淀粉，把空气中的二氧化碳直接固定成了淀粉。

把二氧化碳固定成淀粉到底具有什么意义？

意义那可是太大了。

首先，淀粉是人类粮食的主要组成部分，也是人类维持生命所需能量的主要来源，把空气中的二氧化碳固定成有机物，这是植物和极少数微生物才拥有的特殊力量，如今人类却可以通过工业手段做到这一点。

这代表人类的农业在未来有可能被彻底颠覆，粮食有可能可以通过工厂直接大规模生产。

粮食，是生命之源。

现在中国留18亿亩耕地谁都不能动，就是为了给中国人留下足够多的粮食。

再过一百年，那可就不一定了，也许几平方公里中国工厂制造出来的粮食，就足够全人类食用，中国将成为全世界最大的粮食出口国。这么说可能还是不足以描述人工合成淀粉的重要意义。

我换种说法吧，在目前市面上所有的硬科幻小说里，对未来人类社会的畅想，都有摆脱太阳来生产粮食的描述。

美国拍摄的《星际穿越》，说的就是一种严重的植物病毒毁掉了人类所有的粮食，只剩下玉米，但玉米也岌岌可危，然后主角一系列努力来拯救人类。

如果人类有了人工合成淀粉的技术，那这部电影就不用拍了，会被人当傻子看。

在《火星救援》这部电影里，描绘的自救镜头，也是人类在火星种土豆。

绝大多数的科幻作品，对未来人类粮食作物的畅想，都建立在突破可控核聚变技术后能源无限，然后点灯泡来照射植物从而获得粮食，建立体农场来提高单亩产量，很少有人敢去想人类直接合成粮食。

在中国最顶级的科幻作品《三体》里，曾经描述过人类科技被三体人封锁的场景，苏醒过来的罗辑，看到人类还没能实现人工合成粮食，就判断人类科技依然处于被三体派出的智子给锁死的状态。

那合成粮食呢，他们不是可以合成粮食吗？罗辑又问。

这我不是太清楚，但现在的粮食也是种子长出来的，只不过是在工厂的什么培养槽里生长的。庄稼都基因改造过，据说那麦子只长穗没有秸秆，而且长得贼快，因为那里面有很强的人造阳光，还有催长的强辐射什么的，麦子稻谷一星期就能收一季，从外面看就像生产线上产出来的一样。

哦……罗辑长长地沉吟一声，他眼前许多绚烂的肥皂泡破裂了，现实露出了真面目。

他现在知道，就在这个伟大的新时代，智子仍然无处不在地飘荡着，人类的科学仍被锁死着，现有的技术，都不可能越过智子划定的那条线。

人工合成淀粉这一技术，在《三体》的技术等级归类中，属于能突破三体智子科技封锁的等级。

从以上这些科幻作品的描述中，你可以看出人工合成淀粉这一技术到底有多逆天，已经步入到了科幻作者连想都不敢想的那个领域了。

虽然只是跨入了第一步，但毕竟是跨入了。

你要知道，从0到1的突破难度，并不亚于1到100。

这看起来只有一丁点的淀粉，代表着无以伦比的重要意义。

中国的科学家是如何人工合成淀粉的？

大概的原理我说一下，首先是利用光伏，把太阳能转化成电能，然后用电能分解水，制成氢气和氧气。

然后，把二氧化碳和氢气放在一起，通过催化剂制造出甲醇。

最后，把甲醇和一系列的酶进行反应，最终合成淀粉。

通过以上流程，科学家实现了从太阳光到淀粉的人工合成。

这个能量转化效率，达到了7%，也就是100份太阳光能量照射到地面，科学家可以合成出7份能量的淀粉。

看起来是不是很低？

有个数据或许会吓到你，进化了无数亿年的植物，对太阳光的利用率只有2%，因为很多阳光农作物无法完全捕捉，从枝叶缝隙中穿过，漏到了地面，秋冬天也无法种植，太阳能闲置几个月。

所以，单纯光合作用，植物对太阳能的利用率能达到约33%，和目前顶级光伏板差不多的利用率水平。

但如果考虑到植物的浪费和闲置，那植物的整体太阳能利用率就跌到了只有2%。

而在这2%里，最多只有一半分配给了淀粉，其他要合成自身枝叶，以及维持自身生命所需。

也就是说，100份太阳光照射到地面，植物最多只能合成出1份能量的淀粉。

论能量利用率，人工合成淀粉技术完爆植物。

而在以上流程中，实际上最核心的流程都是通过电能实现的，把太阳能通过光伏转化为电能只是为了符合从太阳能到淀粉这一要求，让自己看起来更环保而已。

实际上，我们完全可以做到在无太阳光的环境下，让电能直接转化成淀粉，突破人类只能利用太阳能生产粮食的局限，理论上1立方米的生产能力等于5亩地。

这个意义就更大了。

能够从电能直接转化成淀粉，而且还能固定二氧化碳，这是人类步入星际时代的必备前置科技，没有这个东西你不可能进行星际航行的。

利用这个技术，星际飞船就能实现内部碳循环，从而极大的减少携带的氧气和食物等物资。

理论上，突破了可控核聚变技术之后，拥有这种技术的星际飞船，只需要在太空中捕捉游离的核燃料气体，就可以无限飞行，无限续航。

拥有这项技术后，在没有植物生存环境的外星地表，人类也可以建造生命循环系统，碳循环和氧循环都可以建立。

所以，我才说这技术是人类步入星际时代的前置性技术之一，意义十分重大。

这项技术对太阳能的利用率相当高，但作为一个刚刚突破出来的技术，那成本自然是高昂的吓人，主要贵在那个酶的上面，成本太高。

目前人工合成出淀粉，你肯定是吃不起的，价格远远贵于天然淀粉，也许几十年成本都不会具备优势。

那这项技术有啥意义？中看不中用啊。

这你就错了，刚出生的婴儿有什么用，你敢说婴儿没用么？

以青霉素作为举例。

1928年，英国细菌学教授弗莱明发现了青霉素具备强大的杀菌作用。

1929年，弗莱明发表了青霉素的论文，将这一成果公布。

然后，足足9年的时间，没人搭理弗莱明。

因为青霉素极难制造，极难提取，成本高的吓死人，不具备实用价值，所以这一成果被束之高阁。

1935年，德国生物学家杜马克的小女儿病危，被链球菌感染，得了败血病。

为了救自己的小女儿，杜玛克研制成功人类第一款抗菌药，磺胺类药物百浪多息，救下了自己女儿的命。

红25军指挥官程子华和徐海东中弹负伤后被细菌感染，发起高烧，命在旦夕时，军医在战斗缴获品中发现一罐磺胺类药物，最后才救下两位将军的命。

磺胺类药物缺陷很大，能杀死的细菌种类较少，还会杀伤大量的人体正常细胞，副作用相当大。

但这毕竟是人类第一款抗菌药物，在第一次世界大战中大显神威，救下了很多士兵的性命。

绝大多数士兵，都不是被炮火直接击毙的，而是受伤后死于细菌感染，抗菌药的效果十分显著。

作为德国的敌人，看到抗菌药如此厉害，英国也开始加速抗生素的研发。

1939年，弗洛里团队重复了弗莱明的实验，成功提取了少量青霉素，为一个严重感染的15岁男孩进行了注射，挽救了他的性命。

实验证明青霉素前景无限，价值不可估量。

但青霉素的提取之难，难于上青天，凭英国的能力，就算不考虑价格，都没办法实现大规模生产。

1941年7月，弗洛里带着部分团队成员来到了美国，和美国共享技术，希望借着美国的力量突破规模生产的瓶颈。

这项技术的价值一目了然，于是美国政府投入了巨资，组织了16家医药巨头参与联合研发。

到了1943年，美国终于生产出了21万支每针10万单位的青霉素，大概能救几万人。

但那个成本，高的实在是有点吓人，每剂费用为200美元。

1克青霉素，当时的价值等于3200克黄金，真的是只有达官贵人才用的起。

1944年，美国化学家找到了利用化学办法直接合成青霉素的办法，比生物发酵青霉素要快得多，也便宜的多。

青霉素的产量骤然飙升，年产量增长250倍。

到了1945年，每剂青霉素的价格下降到了6美元。

到了1946年，每剂青霉素的价格下降到了0.55美元。

是不是很便宜？

到了1949年，1瓶20万单位的青霉素仅重0.12克，却依然相当于黄金0.9克的价格。

不过到了如今，一瓶青霉素的价格，只有几毛钱了，单位还是人民币。

抗美援朝的时候，集全中国之力，用金条大量的进口青霉素，居然都不能完全满足前线将士的需求。

在当时突破英美封锁，冒死每天晚上给大陆运青霉素的霍英东，在2006年下葬时，葬礼的级别是国葬。

而如今，中国的青霉素已经便宜到厂家都不太乐意生产了，想要多少就有多少。

这就是从实验室到大规模生产的路径。

最初的青霉素，成本比人工淀粉要还高得多，但最终还是走入了千家万户。

只要你这个技术足够有用，数十年如一日的去大力研发，成本一定可以降下来，几万倍的那种下降。

能够把二氧化碳固定成淀粉，这是在碳中和大方向下中国取得的重大科研突破，超越欧美，成为了全球的科技引领者。

而类似的事情，已经在多个新兴领域出现。

这说明了一个问题，在新兴领域，中国的科研能力已经完全不弱于欧美，甚至更强。

这些年，很多人诟病中国的科研能力太弱，说中国人没有创新能力。

有人说是中国应试教育的问题，有人说是中国传统文化的问题，有人说是中国市场经济不健全的问题。

反正，都解释的头头是道，看起来没啥问题的那种。

但实际上，科研能力不足唯一的原因就是穷。

以前的中国太穷了，那么穷的条件下怎么可能搞的出突破性科研成果，能勉强追上欧美就不错了。

富国的科研能力没有一个弱的，穷国的科研能力没有一个强的。

至今为止，我没有看到地球上有任何一个又穷科研能力又强的国家。

我甚至没有看到任何一个国家是在穷国阶段科研能力爆发，直接一夜翻身当富国的。

纵观历史，欧美列强国家都是通过小规模的技术提升换来对外掠夺能力，利用掠夺的财富反哺科技，形成正循环，通过几百年的积累才慢慢把科技提升到现在这种程度的。

自从中国富起来后，就开始大力推进研发，反哺科技，希望通过科技的力量把中国向前继续拉，实现科技和财富的正循环。

2000年之后，中国的专利数量突飞猛进，出现爆发式增长。

有人说，这些专利很多都是注水的，质量并不高。

说的没错，这里面绝大多数专利都是注水的。

但全世界所有国家，其绝大多数专利也都是注水的。

苹果造个手机，能围绕这个手机申请几百个看起来莫名其妙的专利，甚至还把苹果手机边角处圆角矩形的造型给申请了专利，在2012年的时候还因此起诉过三星和谷歌。

谷歌副总裁David Lawee说：

“我们并不相信圆角矩形可以用来申请专利，我们没有意识到苹果会利用这个来保护iPhone，这也为我们敲响了警钟”

这就是美国最顶级科技巨头的专利，一样算一个专利数量。

90%的专利都是注水的，还有9%勉强具备一点价值，只有1%才算精华，全球都这样。

科学家里面也分三六九等，而且分化比普通人更加离谱。

所有的国家，都是指望通过量变引发质变，从来没指望过每个专利都有大用。

当然，这些年中国专利被批评，也有其道理。

我们追随型的专利太多，原创，引领全球的专利太少。

大，而不强。

而评价一国科研实力，重质不重量，只有你科研实力攀升到能够引领全人类的地步，才会被认可为科研大国。

但是随着20年发展，中国最终通过量变引发了质变，在老旧领域和欧美的技术鸿沟一时半会确实还追不上，但是在新兴领域，中国已经明显和欧美具备了同一水平的研发实力。

中美的差距有多大？

1890年，美国成为世界第一大工业生产国。

2010年，中国成为世界第一大工业生产国。

1920年，美国成为世界第一大经济体。

2021年，中国拥有世界第一大经济体70%的GDP。

美国整整超越了中国100年以上。

在这个前提下，二战之后美国还把德国的精英科学家掠夺一空，战后的美国其实等于战前的美国+德国科研能力之和。

而德国在战前是毫无疑问的科技第一，能以一己之力挑战全世界的恐怖存在。

别说二战前那个引领全球潮流的德国了，就算是现在的德国，如果其顶级科学家能全部弄到我们这边来，你猜中国的科研实力会凭空暴涨多少？

在这么大的差距下，在诸多新兴领域，中国能明显追上欧美，还能在不少领域取得重大科研突破，这说明中国人的科研实力完全不亚于欧美人。

以前没办法搞科研，是因为研究太费钱，而中国人那时候确实很穷。

等大家都一样富的时候，拼科研，中国人根本就不虚。

现在全球都在搞碳排放权，谁排放二氧化碳谁就要付费。

按中国科学家这种搞法，也许50年后，人类就要开始搞碳购买权了。

二氧化碳太少了，你们再吸就吸干了，为了保护人类环境，谁付费，谁才有资格从空气中吸收二氧化碳。

这个里程碑式的突破，是由中国人完成的。

在科研领域，很容易一步快步步快，后来者很难追赶。

在将来的宇宙飞船里，搭载的生命循环技术，很有可能就是我们中国人研发出来的。

种菜的终极天赋，被我们点亮了，星辰大海在等着我们，彻底解决人类粮食问题的曙光已经出现。

人工合成淀粉技术的诞生，用实际证据表明，中国人在充足资金的支持下，可以取得令世界震惊的颠覆性科研成果。

我们一点都不笨，我们的科研思维一点都不差，我们的科学家完全可以和美国科学家打擂台。

只要中国富起来，只要中国的科研资金能有美国那么多。

我相信，中国科研实力全面超越美国，指日可待。

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