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“这馒头真是‘喝西北风’长大的!” 中科院天津工生所的实验车间里,马延和团队捧着刚出锅的馒头感慨道。这枚表皮蓬松的馒头,核心原料竟是空气中的二氧化碳。这项被网友戏称 “逆天黑科技” 的成果,不仅让 “靠空气活着” 的玩笑变现实,更在数字化加持下叩开产业化大门,# 空气馒头成本大跳水 #话题迅速冲上热搜,相关讨论单日阅读量破 3 亿。

“空气变淀粉” 的魔法藏着精密工序。团队研发的 3.0 版合成系统堪称现代 “炼金术”:先用空气捕获设备从工厂废气或大气中抓取二氧化碳,同时通过电解水技术获取氢气;接着在 “人工催化网络” 中,经过 11 步生化反应将两种气体转化为甲醇;最后,让经过基因编辑的微生物在发酵罐中 “吞噬” 甲醇,代谢产生淀粉。整个过程仅需数天,淀粉合成速率是玉米自然生长的 8.5 倍,1 立方米生物反应器的产量,更是堪比 5 亩玉米地的收成,还能节省 90% 以上的耕地和淡水。
数字化技术让这场 “碳变粮” 革命效率倍增。在天津千吨级示范工厂,数百个物联网传感器 24 小时不间断监测发酵罐的温度、pH 值和微生物活性,数据实时同步至云端管理平台。AI 算法则基于 6568 组历史生化反应数据,动态优化催化酶配比和反应参数,将能量转化效率提升至 12.8%,远超自然光合作用的 2%。更关键的是,每批合成淀粉都带有专属溯源条码,消费者扫码就能查看碳捕获源头、生产能耗、质检报告等全链条信息,用透明化彻底打消 “食品安全” 的顾虑。

成本下降让 “空气馒头” 离普通人餐桌越来越近。2021 年实验室阶段,合成淀粉成本高达 6 美元 / 公斤,如今通过数字化工艺优化 —— 比如 AI 预测模型提前预判催化剂衰减周期,将更换频率从 500 小时延长至 1500 小时,直接降低 15% 能耗成本 —— 已降至 1.2 美元 / 公斤,叠加地方政府的低碳产业补贴后,更逼近 5000 元 / 吨的临界点。团队明确目标:2030 年将成本压至 0.5 美元 / 公斤,与普通玉米淀粉价格持平,让 “空气造的粮” 走进寻常百姓家。
这项技术的价值早已超越餐桌。在长三角某试点工厂,周边啤酒厂、电厂排放的废碳被管道直接接入合成系统,每年可转化 200 吨淀粉,同时通过碳积分交易额外增收 25%,形成 “减排 - 产粮 - 盈利” 的闭环。应急领域更显优势:便携式合成设备已完成高原、沙漠野外测试,只需接入太阳能板,就能利用空气和水现场生产食物,为科考队、救灾人员提供稳定补给。甚至在太空探索领域,该技术已完成空间站在轨模拟试验,为长期航天任务的食物自给提供解决方案。

面对网友 “口感会不会不一样” 的疑问,工程师现场做起演示:通过调整微生物代谢数据,能精准控制淀粉中直链与支链的比例 —— 直链占比高时,可制成筋道的面条;支链占比高时,能做出松软的馒头、面包。目前合成淀粉已通过国家食品级安全认证,多家食品企业已试点生产饼干、代餐粉,产品包装上的 “碳源码” 还成了新卖点,有消费者留言 “吃着馒头还能为减碳出力,太酷了”。
从实验室的精密调控到工厂的智能生产,从碳捕获到淀粉合成,数字化正加速 “空气变食粮” 的进程。当物联网传感器捕捉每一缕二氧化碳,当 AI 算法优化每一步生化反应,这场由中国引领的技术革命,不仅能破解耕地短缺、淡水不足的粮食安全难题,更能为 “双碳” 目标提供新路径。或许不久的将来,超市货架上,“空气制造” 会成为最潮的标签;而这枚小小的馒头,正是这场变革最生动、最温暖的注脚。
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