花猫哥哥：中国正在发起一场影响人类文明走向的革命|2025-12-31

就意味着，中国已经完成了从“0到1”的科学发现，正在跨越从“1到100”的工业实现。

毫无疑问，一场关乎14亿人饭碗、关乎全球地缘政治洗牌、关乎人类终极命运的革命，即将到来。

1 二氧化碳到淀粉

说到底，人类的进化过程，本质上是一个认识能量、转化能量的过程。

一开始，人类只能通过狩猎、采摘野果，来获得自然中已经转化的能量。

后来，人类学会了种庄稼，种下种子，最终收割那一颗颗充满碳水化合物的粮食。

也正是因为农业的出现，让人类第一次把能量转化掌握在了自己手里，这是人类诞生文明的基础。

但问题在于，这种能量转化的效率，太低了。

光合作用，本质上是一个极其复杂的生化过程。

植物通过叶绿体，利用太阳能，将二氧化碳和水转化成碳水化合物。

这个过程涉及约60步代谢反应，能量转化效率极低，通常不到2%。

而且，植物需要几个月的生长周期，需要大量的水、肥料、土地，还要在这个过程中合成纤维素、木质素等一大堆我们吃不了的“副产品”。

除此之外，这种合成方式，不确定性也很高。

比如，云层遮蔽的光能不能充分利用，病虫害影响光合作用效率，水肥供应不足或过量会中断能量转化，还有旱涝灾害引发的植物枯萎等等，等等等等。

为啥古代动不动就有饥荒？就是因为这种能量转换效率又低又不稳定。

2014年，中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延和在高铁上，突然有了一个疯狂的脑洞：

既然植物的能量转换太慢、效率太低，我们能不能撇开植物，自己设计一条“捷径”？

能不能像造化肥、造塑料一样，在车间里直接把空气中的二氧化碳“捏”成淀粉？

这个想法在2014年被提出时，外界普遍嗤之以鼻。

但是马延和，还是坚持着做了。

他认为，当时天津工生所已经实现人参、天麻、红景天等一批药用、经济植物有效组分的异源细胞合成，在相关领域有雄厚基础，没准真的能成功。

中科院很有前瞻眼光，意识到了这个项目的巨大价值，2016年1月1日，马延和成功拿到了国家立项。

虽然对项目难度早有预估，但实验开始后，困难还是超出了大家的想象。

植物细胞合成淀粉经过了数亿年的进化调教，精密无比，人类想凭空设计一套新路径去替代它？怎么可能那么容易？

研发团队经过3年多的奋战，试管里终于出现了那抹令人心颤的蓝色——那是碘液遇到淀粉后的特征反应！

虽然只有微乎其微的一点点，但这抹蓝色，证明了路子通了。

又经过三年的优化，2021年9月24日，中国终于向世界宣布：

我们首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的合成！

这是人类从新石器时代进入农业社会以来，第一次在底层逻辑上，摆脱了对土地、阳光和季节的绝对依赖！

说起来，这个二氧化碳合成淀粉技术，原理也并不复杂。

首先需要电，电解水制成氢气和氧气，然后把二氧化碳和氢反应造出甲醇，最后通过工程化的酶，将这些一碳化合物像搭积木一样，精准地拼接成淀粉。

这是一个“0到1”的惊天突破，但马延和心里清楚，实验室里的瓶瓶罐罐，解决不了中国的粮食安全问题。

如果不能把成本降下来，不能把规模做上去，这就是一个昂贵的实验室魔术，而不是工业革命。

2022年底，二氧化碳人工合成淀粉工程化测试平台建成，百升级装置启动测试。

这意味着，整条合成路径第一次走出实验室、进入生产线，科研团队正式朝“从1到10”的目标迈进。

到了2025年，试验已经走到了吨级中试。

这意味着，这项技术已经走出了实验室，开始接受工业化成本和工程稳定性的考验。

按照现在的进度，在2030年之间，完成千吨级试验，是完全可能的。

这种对传统农业的“降维打击”，其意义不亚于当年人类从采集狩猎转向定居农业。

2 第二次农业革命

当然，如果仅仅把这项技术，看作是“多了一种生产淀粉的方法”，那格局就太小了。

我们需要把镜头拉高，站在中美博弈的大形势之下，就会明白这项技术的真正意义。

很多人有一种错觉，觉得中国粮食已经连续多年丰收，我们不缺粮。

但这只是表象。

真实的数据是：中国虽然实现了“口粮绝对安全”（大米、小麦自给率很高），但在饲料用粮和工业用粮上，我们存在着巨大且极度危险的缺口。

以2024年的数据为例，中国全年的粮食进口量依然维持在1.5亿吨左右的高位。

其中最刺眼的是大豆，进口量常年突破1亿吨，对外依存度超过80%。

这1亿吨大豆是拿来干什么的？主要是榨油和做饲料。

这1亿吨进口大豆背后，是美国、巴西、阿根廷数亿亩的耕地。

换句话说，中国实际上是在租用全世界的耕地来养活中国人的胃。

在全球化美好的年代，这是经济互补；但在地缘政治波诡云谲的今天，这就是软肋，就是被人扼住的咽喉。

那为什么我们不能自己种？因为没地了。

中国为了保住饭碗，死死守住18亿亩耕地红线。

这18亿亩，是中国社会的稳定器。

为了这根红线，我们限制了城市扩张，牺牲了无数工业用地的机会。

但即便如此，土地依然不够用。

要想完全替代那1亿吨进口大豆和几千万吨进口玉米，我们至少还需要增加6亿到8亿亩的耕地。

这在中国目前的地理条件下，是物理意义上的“不可能完成的任务”。

这就是中国农业的死结：有限的土地，承载不了无限的工业化肉蛋奶需求。

“人工合成淀粉”技术的出现，直接跳出了土地的维度。

按照目前天津所中试基地的数据测算：

在能量供给充足的条件下，1立方米大小的生物反应器，其年产淀粉量，相当于5亩玉米地的年平均产量。