指导阅读
最近盘点的人类“黑科技”中，“空气变馒头”必须算一个。
不久前，中科院天津工业生物技术研究所研究团队宣布，在实验室实现了“人工合成二氧化碳成淀粉”。此消息一经发布，引发广泛关注:合成淀粉是重大进步还是“水变汽油”？还有人调侃说，既然空齐可以变成馒头，那真的可以充满“西北风”吗？
今日，中国青年报与中科院科学传播局联合推出沉浸式“前沿科学课程”第一期，聚焦这一主题。在这里，中学生走进“合成淀粉”的实验室“现场”，与科学家面对面对话，触摸“二氧化碳淀粉”这一前沿科学发现。
面对合成淀粉的突破
中学生有哪些奇思妙想？
科学家如何才能饶有兴趣地回答？
看一看第一堂前沿科学课！
喝西北风不再是戏？
空气变粮的原理是什么？
淀粉这么普遍，为什么还要费时费力去合成？
淀粉是粮食的主要成分，也是重要的工业原料。但是粮食的价格并不能反映粮食的价值。
食物在每个人都有的时候并不是稀缺资源，但一旦得不到，就不得不投降。
节目中，蔡涛老师演示了淀粉遇碱变蓝的过程。
空气改粮，是怎么实现的？
第一步，找到可以合成淀粉的反应组合，实现“二氧化碳与淀粉的接龙”。第二步，找到能催化反应的酶催化剂，通过置换和转化，打造淀粉生产的“和谐团队”。第三步，把一个碳原子变成三碳化合物，再通过“积木”聚合成六碳化合物。最后的淀粉是把六碳化合物像“糖葫芦串”一样串在一起得到的。
科学家向学生解释淀粉的合成过程。
合成淀粉，有效率吗？它能超越自然吗？
高多了。
据计算，合成淀粉的速度约为玉米的8.5倍，理论能效约为玉米的3.5倍。按照目前的实验室水平，1立方米反应罐的年淀粉产量相当于5亩地的玉米淀粉产量。但要实现技术的应用还有很长的路要走，还有很多技术难点需要突破。
以后还需要农民种地吗？
粮食危机会不复存在吗？
如果效率这么高，有一天，农民伯伯不需要种田了，全球粮食危机就能解决了吗？
首先，淀粉和谷物不一样。谷物中除了淀粉，还有蛋白质、油脂、维生素等营养成分。
其次，种田不仅生产粮食，还包括蔬菜、水果、油等。因此，只有合成淀粉还不能取代养殖，但我们预计这项技术可以大大减少养殖的面积。
“抓”二氧化碳，火星也能改变地球？
星际旅行的食物问题有望得到解决。火星移民还远吗？
这项技术真的很容易让人联想到星际旅行。
一旦像淀粉和葡萄糖这样的碳水化合物可用，它们就可以作为原料进一步生产蛋白质、油、维生素甚至燃料和材料单体等化合物。这些物质分解后形成二氧化碳，从而形成类似地球生态圈的循环系统，实现星际条件下生命必需物质的循环供给。
有了这项技术，温室效应会解决吗？
我们的技术对解决温室效应肯定是有帮助的，因为除了合成淀粉，我们的技术经过改造还可以生产其他化学物质，提供了替代传统石化资源的可能路线。然而，光靠这项技术还远远不够。解决温室效应需要多个行业和技术，比如绿色能源技术。
合成淀粉是什么味道？
离量产还远吗？
合成淀粉和天然淀粉一样吗？可以做成馒头和包子吗？味道怎么样？
人工淀粉是指合成过程，最终产品与天然淀粉相同。
理论上可以做成面条，但是目前的成本还是太高，有点买不起。
离能吃能量产还有多远？我们年轻人将来能做什么？
主要的挑战是降低成本，还需要很长时间去攻克更多的技术难关。
事实上，蔡涛和他的团队只做了六年。
整理出30多份笔记
六年磨一剑
终于实现了“二氧化碳变成淀粉”的“神奇”
希望年轻人能够扎扎实实的学习基础知识，把学习过程和实际应用联系起来。我希望你能加入进来，为社会做些有益的事情。
今天的“前沿科学课”到这里就要结束了，但我们对科学的探究不会就此止步。
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