摆脱天气土地限制,中国合成粮食技术推进产业化落地
- 科技快讯
- 56分钟前
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国内人工合成粮食技术迎来全新突破,中科院团队打磨的化学合成淀粉技术,完成多轮迭代优化,正式进入量产筹备阶段。这套技术可以直接利用二氧化碳、纤维素等原料制作淀粉,淀粉是日常主食的核心原料。传统种地种粮的生产模式,迎来全新的替代方式。
这项技术由中科院天津工业生物技术研究所主导研发,项目核心负责人为马延和、蔡韬、张以恒。马延和带队在2015年启动人工淀粉合成项目,牵头搭建整套技术研发体系。蔡韬负责核心合成路径设计,精简自然种植的繁琐反应步骤。张以恒团队专注原料转化效率优化,提升原材料的利用率。整个研发团队耗时十余年,完成从实验室试验到规模化生产的技术打磨。

2021年团队首次在实验室实现二氧化碳合成淀粉,当时只完成基础技术验证,产量规模只适配实验室测试。2026年最新迭代成果,让合成淀粉的产量相比初代版本提升十倍以上。团队同步攻克纤维素合成淀粉技术,原料转化比例达到百分之九十三点三,原料浪费的情况得到有效改善。
传统粮食种植依赖固定的生产条件。耕地面积、雨水气候、生长周期,都会直接影响粮食产量。农作物从播种到成熟,需要数月生长时间,还要投入人力、肥料、水资源。极端天气、土地退化、水资源短缺,都会造成粮食生产波动。
人工化学合成粮食的生产模式完全不同。整套生产流程在密闭设备中完成,不用占用耕地资源,不用依赖自然气候。生产周期压缩到数小时,设备持续运转就能持续产出淀粉原料。生产过程的水、土地消耗,相比传统种植模式大幅降低。

市面农作物的淀粉合成依靠自然光合作用,整套反应步骤多达六十多步。人工技术把反应流程精简到十一步,人工可控程度更高。生产过程可以全程人工调控温度、反应节奏、原料配比,产出的淀粉纯度稳定,品质统一。
目前全球范围内,只有中国完成这套成熟的合成粮食技术体系。其他国家的相关研究,大多停留在理论试验和小规模实验室阶段,没有形成完整的产业化落地方案。国内已经搭建对应的中试生产线,持续开展量产测试,逐步解决规模化生产的成本问题。
现阶段技术落地存在两处明显短板。规模化量产的设备投入成本偏高,大范围普及需要持续优化生产工艺。大众对人工合成粮食的认知不足,对食用安全性、营养配比存在疑问,市场接受度需要时间培育。
科研团队可以持续优化生产工艺和设备结构。简化生产流程,降低单吨合成淀粉的生产成本,缩小和传统粮食的价格差距。针对性调整营养配比,在合成淀粉中添加人体所需营养成分,贴合日常食用标准。
生产企业可以搭建分级生产体系。优先将合成淀粉用于工业原料、饲料加工领域,逐步拓展民用主食赛道。分阶段推进量产规模,先完成中小批量供应,再落地大型生产线,保障生产稳定性。

监管机构可以出台对应的检测标准和准入规范。明确人工合成粮食的生产流程、安全指标、营养参数,建立完整的质检体系。公开检测数据和实验报告,让产品生产全程透明,提升大众认可度。
农业行业可以适配全新生产模式。部分粮食供给可以依托工业合成模式补充,缓解耕地资源紧张的压力。传统耕地可以转向经济作物种植,优化整体农业种植结构。
相关能源企业可以参与技术配套落地。利用工业生产产生的二氧化碳作为合成原料,实现废气二次利用。贴合低碳生产的发展方向,让粮食生产和工业减排形成联动。
