用二氧化碳合成淀粉，就如同“喝西北风”能填饱肚子，这种只能出现在科幻电影中的想法，没想到竟然在现实当中成真了！
2021年9月24日，国际顶级学术期刊《科学》刊登了一篇由中国科学家发表的研究成果：利用二氧化碳人工合成淀粉技术。
淀粉
据了解，中科院天津工业生物所科研团队联合大连化物所历时六年、经过多轮科研攻关，采用“搭积木”的方式，通过耦合化学催化和生物催化模块体系，实现了“光能—电能—化学能”的能量转变方式，成功构建出一条从二氧化碳到淀粉合成只有11步反应的人工途径 。
从反应原理看，这一技术可以分为两步：首先是光反应（光合作用），其次是暗反应（生物合成）。
人工合成淀粉途径
从技术流程上，该工艺可以分为四个模块：第一步是把二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇；第二步是将甲醇转换为三碳；第三步是用三碳合成为六碳；最后再聚合成为淀粉。
这是世界上第一次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，是基础研究领域的重大突破。
众所周知，淀粉是粮食最主要的成分，同时也是重要的工业原料。传统的淀粉来自于农作物，而农作物的种植通常需要较长的生长周期，需要使用大量土地、淡水等资源以及肥料、农药等。粮食危机、气候变化是人类面临的重大挑战，粮食淀粉可持续供给、二氧化碳转化利用是当今世界科技创新的战略方向。
粮食安全
所以，二氧化碳人工合成淀粉这项技术，被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术。这是继二十世纪六十年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家的又一重大颠覆性、原创性突破。
按照目前的技术参数，在能量供给充足的条件下，1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地的玉米淀粉年平均产量。
如果未来二氧化碳人工合成淀粉的系统过程成本能够降低到与农业种植相比具有经济可行性，那么将会节约九成以上的耕地和淡水资源，而且能够避免农药、化肥等对环境的负面影响，推动形成可持续的生物基社会，提高人类粮食安全水平。
气候变暖
与此同时，最新研究成果实现于无细胞系统中用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的化学-生物法联合的人工淀粉合成途径(ASAP)，为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供一种新思路，对于解决全球气候变暖这一重大课题具有非常重要的意义 。
既然“二氧化碳人工合成淀粉”这么重要、这么具有颠覆性，那么它有多大概率获得诺贝尔奖呢？
首先我们先来了解一下诺贝尔奖的评选规则和具体标准。作为科学界最高奖项，诺贝尔奖一共分为六个奖项，分别是诺贝尔物理学奖、诺贝尔化学奖、诺贝尔和平奖、诺贝尔生理学或医学奖、诺贝尔文学奖、诺贝尔经济学奖（后来增加）。
诺贝尔奖
根据诺贝尔的遗嘱，诺贝尔奖在评选过程中，获奖人不受任何国籍、民族、意识形态和宗教信仰的影响，评选的第一标准是成就的大小。
另外，诺贝尔基金会章程规定：“奖金数额可以在两份工作成果之间平均分配，每份工作成果都应被视为可获奖。如果一份工作成果是由两个或三个人完成的，则应共同奖励。在任何情况下，奖金数额均不得超过三人。”
具体到“二氧化碳人工合成淀粉”这项成果，从成就上来讲，它对于解决世界粮食安全问题和气候变暖问题具有十分重要的意义，所以肯定够资格。
诺贝尔奖颁奖典礼
从获奖领域上来讲，我们首先可以排除诺贝尔文学奖、诺贝尔经济学奖，因为“二氧化碳人工合成淀粉”跟这两个奖项毫不沾边。然后它跟诺贝尔物理学奖也几乎毫无关系，所以我们把这一个奖项也排除。
它能够获得诺贝尔生理学或医学奖有关系吗？我们都知道，我国科学家屠呦呦于2015年获得了诺贝尔生理学或医学奖，理由是她发现了青蒿素，该药品可以有效降低疟疾患者的死亡率。然而，诺贝尔生理学或医学奖近年来基本上只倾向于颁发给与生命健康有关的研究成果，单纯的大分子研究获得诺奖的概率非常低。
屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖
从解决粮食安全问题和气候变暖问题的角度来讲，“二氧化碳人工合成淀粉”倒是有可能获得诺贝尔和平奖。2007年，联合国气候变化委员会就因为“在传播人为气候变化知识上做出的努力”而获得了当年的诺贝尔和平奖。
事实上，“二氧化碳人工合成淀粉”最有可能获得诺贝尔化学奖。不过，最近几年，诺贝尔化学奖越来越“不务正业”了：2014年颁给了“超分辨率荧光显微技术”，2016年颁给了“分子机器”，2017年颁给了“冷冻电子显微镜”，2019年颁给了“锂离子电池”，2020年颁给了“基因组编辑方法”。反而纯正的化学研究成果要想获得诺贝尔化学奖，变得越来越困难了。
二氧化碳排放
最后，还有一点需要注意，除了诺贝尔和平奖之外，诺贝尔奖原则上不颁发给超过3人以上的团队。如果“二氧化碳人工合成淀粉”这项成果是由整个团队研究出来的，那么它一定不会获得诺贝尔奖。至于这项成果到底是个人的还是团队的，根据目前的信息还无法判断。（据了解，发表在《科学》上的这篇论文，通讯作者是中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延和，论文第一作者是中国科学院天津工业生物技术研究所副研究员蔡韬。）
总而言之，“二氧化碳人工合成淀粉”这项技术成果意义重大，是有希望获得诺贝尔奖的。
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