随着地球人口数量规模的急剧扩张，可用耕地面积萎缩，粮食安全、温饱问题越发突出，尽管我国划出18亿亩耕地红线，但是受环境变化、人口活动范围挤占优质耕种资源影响，危机我国粮食安全。同时，随着国民温饱问题逐步解决，如何吃的绿色、健康、安全是下一步需要迫切解决的问题。

　　近年来，未来食品越来越收到广泛关注，与传统食品相比，未来食品应体现在加工模式更为高效、绿色和可持续；产品性能更为健康、个性，可满足特殊人群、特定场景需求。结合未来食品，本研究成果将颠覆淀粉加工方式和提升淀粉营养健康。首先，淀粉作为人类机体能量来源，在人类从事生产活动中扮演重要角色。传统淀粉制造模式基于卡尔文循环，依靠光能作为能量来源，通过大面积种植获得富含淀粉的食物，满足人类对淀粉需求，该淀粉制造模式受自然天气和耕种影响较大，面临诸多不可预见性因素，历史上不乏因为天灾粮荒引起的人类死亡和冲突问题；本研究成果提出了颠覆性的淀粉制备方法，通过模拟和设计自然过程，采用化学-生物法，用二氧化碳和氢气为原料生产淀粉，与传统淀粉制备方法相比，具有生产效率高优势，该方法有助于摆脱耕地和自然环境限制，解决粮食危机。其次，传统种植获取淀粉会势必使用大量的氮磷钾肥、农药等，长时间容易造成土壤理化性质恶化，作物果实品质降低，对人类健康产生影响，本研究成果提出的淀粉制备方法，避免使用农药等，所获得产品更为健康。再次，传统淀粉依赖于提取，产物多为大分子支链淀粉，近年来，国内很多团队开展淀粉深加工，通过淀粉改性，获得了直链、长度可控、结构修饰的淀粉衍生物产品，提升淀粉的食用特性，降低淀粉在人体内的消耗速度，维持血糖平稳，更加营养健康。研究成果可实现淀粉结构可控，将实现淀粉不同的应用场景。所合成的直链淀粉具有机体消耗慢特点，可增强食物营养功效；所合成的小分子淀粉，可添加至食品加工领域，具有较好的起泡特性。