2021 年值得青少年关注的 20 个前沿科学突破，你认为哪个有可能改变世界？ 第1页

我们平时可能很难把青少年和前沿科学研究联系在一起，觉得这些都是大人的事情，当然，大人也未必看得懂。

但实际上科学探索精神的原动力，源于我们对这个世界的好奇心，而这份好奇心，是我们在小的时候与生俱来的的。虽然不是每一个孩子未来都会成为科学家，但是你可以相信孩子们所关注的科技，一定会成为改变未来的技术。

很多孩子的科学启蒙读物是从科学图书中开启的，比如著名的《十万个为什么》，但其实还有一本书，也是由《十万个为什么》的作者之一，叶永烈先生写的《小灵通漫游未来》，这本书在我们那个年代，也影响了一批又一批的青少年，其中书中描写的一些场景现在已经被实现，而另一些场景仍然还需要更进一步的科学突破。

《小灵通漫游未来》里面，有非常多的篇幅提到了农业话题，比如把农场改名为“农厂”，强调农业的工业化，其中有写到“在田野上，我看到一大片芦苇，刘叔叔却说是水稻。水稻种得不多，因为人造粮食厂生产了大量的人造大米，够大家吃的了。只是人造大米终究和天然大米的味道两样，所以还是种了一部分水稻，给大家换换口味。”

人造大米，核心是要依托工厂来大量的获取到淀粉，然后在添加一些其他的成分，最后加工工艺合成人造大米。

现在我们获取淀粉，主要方式还是要依靠像小麦，大米，玉米等谷物农作物的种植，换句话说，我们所依靠的就是植物所具备的光合作用，实现从二氧化碳和水，最终合成糖类。这也是现在的孩子们在课本上所学到的知识。

但这个事情在今年有了一个新的解题思路。我国科学家完成了非光合作用的，由二氧化碳到淀粉的合成通路，这项突破也在推荐给青少年的名单中。

这项突破的意义有多大？

基于最新的技术，人工合成淀粉的能量效率是从太阳能到淀粉的能量效率是玉米的3.5倍，淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，可以说从某种角度是完胜了光合作用。

按照这个数据，1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量，这使得《小灵通漫游未来》提到的工厂工业化生产人造大米这一科幻概念得以实现的可能。同时我们会节约大量的土地资源以及淡水资源，同时也能消除化肥和农药对自然界的污染，甚至对于全球的碳中和都能起到积极的作用。

换句话说，这是一项足以改变世界的技术。

那么，让青少年去接触这些前沿科学技术的意义是什么呢？他们能力理解么深奥的内容吗？

永远不要低估孩子们的好奇心、接受能力和学习能力。

我们家大娃参与了2021年的腾讯青少年科学小会，在小会现场见到了她期待已久的郑永春和涂瑞和两位科学家。说实在的，我当时都不理解她一个小学生为什么会对登陆火星和碳中和这么难以理解的话题感兴趣。

当她在现场向两位科学家提问的时候，我自己都非常的紧张。但她的问题很具体也很实在，在火星上能种植农作物吗？不能的话人类去火星要吃什么呢？对于碳中和这个全球问题，我们小学生能做点什么？

而当有一次我在饭桌上给他们讲述二氧化碳合成淀粉的这个技术突破的时候，大娃直接问我，爸爸，这个对碳中和有帮助吗？是不是我们可以不用去火星上种土豆了？

我当时的心里充满了惊讶以及欣喜。很多时候，我们总在想让孩子接触这些前沿科学的意义是什么？他们能听懂吗？听了这么深奥的东西会有收获吗？诸如此类的问题。

但我认为，让孩子们去接触，去听，去感受，就是最大的意义。当孩子们的眼界不再局限于书本，当他们认知到科学家们眼中的世界的时候，这就是对他们最大的收获。

《小灵通漫游未来》中提到的那些科幻场景，一些已经在我们这代人手中实现了，而另一些还要依靠着我们的青少年们在未来去实现。

他们，才是我们的未来，我们现在还面临着非常非常多的问题，也许还需要让年轻的一代人去解决。就比如前边提到的二氧化碳合成淀粉，我们现在就面临着成本高，产量低，没办法工业化等等的问题，但我相信，在未来不久的某天，这项技术就在他们的手中完善并推广，而我也深信着这一天必将到来。