中國公布人工合成淀粉，要開啟科技新篇章，大國重器即將登場？

在去年，中國開始不斷地展示在科技領域的進展。

比如說人造太陽、新的基建工程等等。

其中有一件足以改變人類文明走向的重大事件，可能被大家忽視了。

那就是中國科學院天津工業生物技術研究所主導的二氧化碳人工合成淀粉項目。

正式從實驗室克級試驗，邁向了噸級中試階段。

也就代表著，中國已經完成了從0到1的科學發現，正在跨越從1到100的工業實現。

毫無疑問，這是一場關乎14億人飯碗、關乎全球地緣洗牌、關乎人類終極命運的革命，即將要到來了。

第一，從二氧化碳到淀粉。

要知道，人類的進化過程，本質上是一個認識能量、轉化能量的過程。

一開始，人類通過狩獵、采摘椰果，來獲得自然中已經轉化的能量。

后來，人類學會了種莊稼，種下種子，最終收割那一顆顆碳水化合物的糧食。

也正是因為農業的出現，讓人類第一次把能量轉化掌握在自己手中。

這是人類誕生文明的基礎。

可是問題在于，這種能量轉化的效率太低了。

光合作用，本質上是一個極其復雜的生化過程。

植物通過葉綠體，利用太陽能，將二氧化碳和水轉化成碳水化合物。

這個過程涉及約60步代謝反應，能量轉化率極低，通常不到2%。

而且植物需要幾個月的生長周期，需要大量的水、肥料、土地，還要在這個過程中合成纖維素、木質等一大堆我們吃不了的副產品。

除此之外，這種合成方式，不確定性也很高。

【中國公布，二氧化碳淀粉】

比如說，云層遮蔽的光能不能充分利用，病蟲害影響光合作用效率，水肥供應不足或過量會中斷能量轉化，還有旱澇災害引發的植物枯萎等等。

為什么古代動不動就會有饑荒？

就是因為這種能量轉化效率又低又不穩定。

在2014年，中國科學院天津工業生物技術研究所所長，在高鐵上，突然有了一個瘋狂的想法，既然植物的能量轉換太慢、效率太低，那么能不能撇開植物，自己設計一條捷徑？

能不能像制造化肥、塑料一樣，在車間里把空氣中的二氧化碳捏成淀粉？

這個想法在2014年被提出，外界嗤之以鼻。

可是這名所長還是堅持做了。

他認為，當時天津工生所已經實現人參、天麻、紅景天等一批藥用、經濟植物有效組分的異源細胞合成，在相關領域有雄厚基礎，沒準真的能成功。

中科院很有前瞻眼光，很快就意識到了這個項目的巨大價值，在2016年年初，拿到了國家立項。

雖然項目難度早有預估，但是試驗開始之后，困難還是超出了大家的想象。

植物細胞合成淀粉經過了數億年的進化調教，精密無比，人類想要憑空設計一套新路徑去替代它？

沒有想象中那么容易。

研發團隊經過三年多的奮戰，試管里終于出現了那抹令人心顫的藍色。

那是碘液遇到淀粉之后的特征反應。

雖然只有微乎其微的一點點，但是這抹藍色，證明路子走通了。

又經過了三年的優化，在2021年9月24日，中國向全球宣布，我們首次在實驗室發現了二氧化碳到淀粉的合成。

這是人類從新石器時代進入農業社會以來，第一次在底層邏輯上，擺脫了對土地、陽光和季節的絕對依賴。

說起來，這個二氧化碳合成淀粉的技術，原理并不復雜。

首先就是需要有電，電解水制成氫氣和氧氣，然后把二氧化碳和氫氣反應造出甲醇，最后通過工程化的酶，將這些一碳化合物像搭積木一樣，精準地拼接成淀粉。

這就是一個從0到1的驚天突破，可是所長很清楚，實驗室里的瓶瓶罐罐，解決不了中國的糧食安全問題。

如果不能把成本降下來，不能把規模做上去，這就是一個昂貴的實驗室模式，而不是工業革命。

在2022年底，二氧化碳人工合成淀粉工程化測試平臺建成，百升級裝置啟動測試。

這代表著，整條合成路程第一次走出實驗室，進入生產線，科研團隊正式朝著從1到10的目標邁進。

到了2025年，試驗已經走到了噸級中試。

這代表著，這項技術已經走出了實驗室，開始接受工業化成本和工程穩定的考驗。

按照現在的進度，在2030年之間，完成千噸級試驗，完全是有可能的。

這種對傳統農業的降維打擊，其意義不亞于當年人類從采集狩獵轉向定居農業。

第二，開啟第二次農業革命。

要知道，如果把這項技術，看成是多了一種生產淀粉的方法，那格局就太小了。

我們需要把鏡頭拉高，站在中美博弈的大勢之下，就會明白這項技術的真正意義。

很多人有一種錯覺，會認為中國糧食已經連續多年豐收，我們不缺糧食。

可是這都是表象。

實際上中國雖然實現了口糧絕對安全，大米和小麥的自給率很高，但是在飼料用糧和工業用糧之上，我們存在著巨大且極度危險的缺口。

就拿2024年的數據為例，中國全年的糧食進口量，依舊維持在1.5億噸左右。

其中最刺眼的大豆，進口量常年突破1億噸，對外依存度超過了80%。

這1億噸大豆拿來干什么？

主要是榨油和做飼料。

這1億噸大豆的背后，是美國、巴西、阿根廷數億畝的更低。

換句話說，中國實際上是租用全球的耕地來養活中國人的胃。

在全球化美好的年代，這是經濟互補，但是在地緣局勢突變的今天，這是軟肋，就是被人扼住的咽喉。

那為何我們不能自己種？

原因就是沒地了。

中國為了保住飯碗，死死守住18億畝耕地紅線。

這18億畝是中國社會的穩定器。

【我們要保住，18億畝耕地】

為了這根紅線，我們限制了城市擴張，犧牲了無數工業用地的機會。

即便如此，土地依舊不夠用。

想要完全替代那1億噸大豆和幾千萬噸進口玉米，我們至少還需要增加6億至8億畝的耕地。

這在中國目前的地理條件之下，屬于物理意義上不可能完成的任務。

這也是中國農業的死結，有限的土地，無法承載無限的工業化肉蛋奶需求。

而人工合成淀粉技術的出現，直接跳出了土地的圍堵。

按照目前的數據測算，在能量供給充足的條件下，1立方米大小的生物反應器，起年產淀粉量，相當于是5畝玉米地的年平均產量。

請仔細品味這個換算關系，1立方米等于5畝地。

這代表著什么？

代表著如果我們建立一個標準化的工業車間，堆疊這些反應器，一個稍微大點的工廠，產能可以抵得上一個縣城的耕地。

按照理論推算，如果未來這項技術成熟并經過大規模推廣，我們只需要一個中等規模的化工園區，就能生產出全國所需要的工業淀粉。

這將會節約出數億畝計的耕地。

這些被解放出來的耕地，可以去種大豆，去種蔬菜，去恢復生態。

那條勒在中國脖子上的糧食進口鎖鏈，就會在這個工業奇跡面前，寸寸斷裂。

這不僅僅會提升生產力，也會讓生存空間得到物理拓展。

我們不再需要在平原、山地里和老天爺搶飯吃，我們是在向工業文明要空間。

當然，一定會有人說，別吹了，如今的成本肯定要比種玉米貴多了，電費不要錢嗎？

還是氫氣不要錢？

確實，眼下的成本確實高于農業種植。

可是任何新技術在誕生初期，成本都是比較昂貴的。

早期的光伏發電成本是火力發電的十幾倍，早期的青霉素比黃金還要貴。

但是做人嘛？眼光要往前看。

人工合成淀粉的核心原料是什么？

那就是二氧化碳和氫氣。

核心成本是什么？是電。

說到這，中國可就能揚眉吐氣了。

畢竟，中國擁有全球最大的風能、太陽能裝機量。

在西北的戈壁灘上，在內蒙古的草原上，我們有無數的風機和光伏板，在源源不斷生產綠電。

可是這些綠電有一個痛點，不穩定而且消納難。

當風太大或陽光太好的時候，電網會承受不住，大量的電是被廢掉的，這就是所謂的垃圾電。

而人工合成淀粉廠，恰好可以成為這些垃圾電最好的蓄水池。

它并不需要像居民用電那樣每分每秒都保持穩定，同時也可以配合風光電的波動進行生產。

這樣一來，邏輯閉環就出現了。

我們可以利用西北廉價的、甚至原本要被廢棄的綠電，來實現電解水生產氫氣。

同樣都是用電，捕獲工業排放的二氧化碳。

在反應器中，把這些氣體變成了潔白的淀粉。

說白了，就是把不穩定、難以存儲的電力，通過化學鍵轉化為穩定的、可以長期存儲的食物。

這就相當于把糧食變成了電力的固態電池。

這種邏輯一旦跑通，中國的能源戰略和糧食戰略就會實現深度耦合。

我們將不再需要單純依賴土地的產出，而是依靠名我們的工業規模和能源基建來保障生存。

當中國西部的光伏電價降到1毛甚至更低的時候，人工合成淀粉的成本將會呈現斷崖式下降，直到低于農業種植成本。

這代表著什么？

代表著農業要迎來徹底的革命。

人類史上有過一次農業革命，那是從采集狩獵走向農耕，人了一從此被束縛在土地上。

如今，我們正在經歷第二次革命，那也就是農業的去土地化。

如果淀粉可以工業化量產，隨之而來的將是蛋白質的工業化量產。

幾乎在中國發布二氧化碳變成淀粉技術的同時，中國農科院飼料研究所也公布了一項重大科研突破，全球首次實現從一氧化碳到蛋白質的合成。

這是什么操作？

那就是二氧化氮生產淀粉，一氧化碳生成蛋白質。

代表著未來農業將會分為兩層，底層農業是淀粉、糖、基礎蛋白，全部由工廠通過空氣和電進行大規模制造。

底層農業的好處就是成本極低，無限供應，用來做飼料、工業原料和基礎食品。

頂層農業就是天然的有機蔬菜、高品質水果與放養的牛羊。

這些保留在土地上，就可以提供給人類享受生活。

這才是新時代的中國農業。

第三，星際種族。

很多人可能會質疑，既然原理已經公布，難道其他國家就不能迅速復制嗎？

這就涉及到一個核心的門檻，那就是成本。

二氧化碳合成淀粉的成本主要有兩個，一個是電，另一個是酶。

先來看看電，剛才我們提到了消納綠電，那是一個不錯的辦法。

可是不足以解決所有人類淀粉需求的技術方案。

真正讓二氧化碳合成淀粉具有光輝前景的可控核聚變。

如今，中國在合肥的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置，不斷刷新紀錄。

如果在未來數十年內，人類實現了可控核聚變，代表著我們將會獲得接近無限、價格幾乎為零的廉價能源。

中國就是那個最有可能率先實現的國家。

再來說酶。

如果說人工合成淀粉的路徑圖是電路圖，那么各種催化酶就是處理器芯片。

在自然界中，這些酶的活性極低且不穩定，中國科學家的核心競爭力，并不在于發現了那11步反應路徑，而是在于通過蛋白質工程和定向進化，開發了自然界中原本就不存在的、具有極高工業效率的定向催化酶。

【中國展示人工合成淀粉，引領全球】

這種生物催化劑的研發，難度并不比光刻機要低。

你需要通過超級計算機模擬蛋白質的折疊，需要在數以億計的變異體中篩選出性能最優的那一顆。

眼下，中國在合成生物學領域的投入，已經進入了爆發期。

天津研究所不僅是在合成淀粉，更是在構建一個龐大的生物元件庫。

這才是中國合成淀粉產業的護城河。

因此，無限廉價能源、空氣合成淀粉技術、催化酶工業化生產，在這個技術上，中國將沒有對手，連帶著人類的生存模式也將發生根本性顛覆。

一個是顛覆地緣。

在傳統的資源博弈中，土地是核心資產。

在傳統的麥金德心臟地帶理論或斯皮克曼的地緣地帶理論中，地理環境就決定了國家的興衰。

擁有密西西比大平原的美國，天生就具備成為糧食霸權的基礎。

缺乏可耕地的國家，注定要在戰略上受制于人。

所以，為了爭奪肥沃的沖積平原，為了爭奪水源，人類打了數千年的仗。

如果糧食可以像打印文件一樣，在工廠里源源不斷地生產出來，土地作為生存空間的溢價就大幅下降了。

在這個新范式下，只要一個國家擁有強大的工業體系和能源獲取能力，就能脫離土地限制，通過合成生物學手段支撐起人口生存。

你看，那么多非洲和中東國家，就是因為干旱和土地沙化，陷入了貧困、饑餓、動蕩的死循環之中。

如果未來可以利用當地豐富的陽光資源，進行大規模光伏發電，再利用中國的合成淀粉技術，就能在荒漠上建立起一座座糧食工廠。

那就會解決吃飯的問題，地緣的矛盾就解決了大半，那和平不就來了嗎？

另一個就是顛覆糧食霸權。

基辛格此前說過一句話，如果你控制了石油，你就控制了所有國家。

如果你控制了糧食，你就控制了所有人類。

數十年來，西方國家尤其是美國，一直把糧食作為一種隱形的戰略武器。

在冷戰時期，美國就利用糧食來遏制蘇聯。

在21世紀的今天，通過ABCD四大糧商控制定價權，讓發展中國家在糧食危機中因為買不起糧食而崩潰。

這是美國屢見不鮮的劇本。

在傳統邏輯之下，只要人類還依賴土地種糧，就永遠無法繞開四大糧商。

要知道，全球最肥沃的土地在美洲，美洲的種子、化肥、收購倉儲和跨洋運輸，幾乎全部在這些巨頭的掌握之中。

一旦氣候異常或地緣沖突爆發，糧價的波動往往不取決于產量的增減，而是取決于糧商們的金融操控。

空氣合成淀粉技術的出現，本質上是在搞去中心化。

為什么糧食武器這么好用？

就是因為耕地不可再生，氣候是不可控的，一個國家的農業產能是有天花板的。

而人工合成淀粉技術，直接掀翻了這個天花板。

當淀粉的生產從廣袤的農田，收縮到了緊湊的工廠，糧食生產的半徑被極大縮短。

工廠可以建立在銷區附近，可以建立在沙漠邊緣，甚至可以建立在電力充足的工業區。

這代表著，此前巴西種豆、美國定價、中國購買、全球航運的長鏈條貿易模式，將會被本地生產、本地消費的工業模式所取代。

如果中國大規模推廣這項技術，四大糧商控制全球的能力，將會被大幅削弱。

當淀粉不再是一種稀缺的，依賴長途跨海運輸的初級產品，而變成一種標準化的，可以隨時開工生產的工業品時。

當中國把這種工廠化產糧的技術，進行模塊化、外銷化，像輸出高鐵和基建一樣輸出淀粉工廠的時候，西方手中那根控制人類的繩索，是不是就徹底斷了？

因此，中國通過這項技術，實際上是給全球提供了一種終極生存方案。

這種方案不僅僅是技術性的，也是政治性的。

讓全球無數國家真正從西方隱形欺壓之下解放出來。

還有一個就是顛覆石油霸權和美元霸權。

如今全球的糧食體系，本質上是石油農業。

化肥、農藥、農業機械、遠洋運輸，每一個環節都是石油堆出來的。

糧價和油價是掛鉤的，而油價與美元掛鉤。

所以，糧食霸權等于石油霸權，也等于美元霸權。

中國的人工合成淀粉，走的是什么路線？

光伏、風能、核能、電、氫氣、淀粉。

也就是說，這是一條完全脫離石油的路線。

當中國可以用自己的綠電生產糧食的時候，我們就切斷了糧食與美元石油體系的臍帶。

這不僅僅是糧食安全，也是金融安全，中國不再需要那么多外匯儲備，也不需要高度依賴美元。

未來，人民幣的錨，也許不僅僅是龐大的工業品，還將包括我們向全球提供的，以千瓦時計價的糧食生產能力。

如果我們把眼光投向更遙遠的未來，空氣合成淀粉甚至是人類成為多行星物種的關鍵門票。

馬斯克一直討論火星移民，可是大家都知道這完全就是扯犢子。

火星上沒有肥沃的土壤、氧氣，只有稀薄的大氣，而大氣中95%都是二氧化碳。

如果在火星上開展傳統農業，是需要建立巨大的加壓溫室，土壤改良需要幾個世紀。

如果中國用空氣合成淀粉，那邏輯就變了。

火星上擁有無窮無盡的二氧化碳，只要用核聚變電池提供的能量，人類就可以在火星上直接打印出淀粉。

這樣一來，就能真正走向星辰大海。

從這個意義上來說，中國在天津實驗室中邁出的一小步，實際上是整個人類文明史的一大步。

當我們不再被束縛在地球表面上那層薄薄的土壤之上，當我們可以從空氣中、從任何有碳源的地方提取熱量，人類的擴張范圍，就不再受限于生物圈的承載能力。

我們將會成為真正的“星際種族”。

第四，引領文明新的航向，大國重器將會真正登場。

這就讓君明想到了電影《流浪地球》。

在電影中，為了應對太陽危機，人類不得不依靠重聚變發動機產生的能量來制造蚯蚓干充饑。

現實中的中國科學家走得更遠，也更加優雅。

我們在用工業化思維，解決糧食問題。

我們不相信土地的恩賜是永恒的，只相信生產力的提升是沒有止境的。

這種技術背后，折射出的是中國特有的解決問題的方式。

面對資源匱乏，我們不僅不走擴張掠奪的老路，而是要通過科技進步向微觀世界要產出，向工業體系要效率。

從實驗室的試管到天津的噸級中試線，這一步的跨出，代表著中國正在從底層邏輯上重新定義農業。

這也許沒有戰場上的炮火連天那么引人矚目，但是影響力將會穿透世紀。

這代表著一個新時代的到來。

【真正的大國重器，即將來臨】

在這個時代，人類將會真正掌握自己的命運，不再受制于土地的貧瘠。

不再受制于氣候的變化，不再受制于地緣的博弈。

中國的目標，從來就不是在舊秩序中分一杯羹，而是通過顛覆性的技術革命，為全人類創造一個全新的、基于工業理性的生存范式。

這才是真正的大國重器。

它不會直接殺傷任何人，只是靜默在工廠中運轉，通過每一個分子的精準拼裝，將人類從上萬年的匱乏陰影中拉出來。

意味著這場由中國發起的農業革命，最終會改變人類文明的航向。

也代表著，真正的國之重器，就要出現了。