2025 年 12 月下旬，渤海湾畔的天津滨海新区，中科院天津工业生物技术研究所的中试园区内，一排排银白色的生物反应器正发出持续而沉稳的轰鸣。管道中，二氧化碳气体匀速流转，在催化酶的精准驱动下，最终从出料口源源不断涌出洁白细腻的粉末。这不是普通的小麦粉，也不是玉米淀粉，而是人类首次通过工业手段，直接从空气中的二氧化碳合成的淀粉。12 月 30 日，官方正式官宣：二氧化碳人工合成淀粉项目彻底告别实验室克级实验，成功迈入吨级中试阶段。

原始社会，人类依赖大自然的馈赠，狩猎采集的生存模式让人类始终受制于自然环境，天灾之年的饥饿与死亡如影随形。直到农业革命的出现，人类才第一次将能量转化的主动权握在自己手中。通过春种秋收，人类利用植物的光合作用，将太阳能、二氧化碳和水转化为粮食，定居生活、部落城邦、文明火种由此相继诞生。

然而，传统农业赖以生存的光合作用，却存在着一个万年难解的底层 “BUG”—— 效率极低。植物的光合作用是一套历经数亿年进化打磨的精密生化反应，涉及 60 步复杂的代谢流程，从叶绿体吸收太阳能，到将二氧化碳和水转化为碳水化合物，每一个环节都容不得丝毫差错。

光合作用的漫长周期，让粮食生产不得不受制于季节与时间：小麦需要八九个月的生长周期，玉米也需要四五个月才能成熟。

打破传统农业的底层枷锁，需要一场从 0 到 1 的颠覆性创新。2014 年，中科院天津工业生物技术研究所所长马延和在高铁上的一个 “疯狂脑洞”，为这场创新指明了方向：既然植物光合作用产淀粉又慢又低效，为何不绕开植物，直接在工厂里用工业手段将二氧化碳转化为淀粉？

2021 年 9 月 24 日，中国向全世界正式官宣：全球首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。这一消息轰动全球科技界，国际顶级期刊《科学》评价其为 “具有里程碑意义的突破”，称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。

实验室的突破只是第一步，真正的变革需要走向工业化。2022 年年底，二氧化碳人工合成淀粉工程化测试平台在天津建成，百升级的合成装置启动测试，标志着技术正式走出实验室，进入生产线阶段。经过近三年的中试优化，2025 年，这项技术终于迎来关键节点：吨级中试成功落地。

按照目前的研发进度，2030 年之前完成千吨级工业化试验，将成为大概率事件。这一步跨越的意义，不亚于人类从采集狩猎转向定居农业 —— 人类的粮食生产，即将迎来一场由中国主导的彻底变革。