對Percival Zhang來說，在中國長大意味著學會認識到穩定的糧食供應對於避免社會動蕩和饑荒等災難有多麼重要。
當他成為弗吉尼亞理工學院生物係統工程專業的副教授時，他開始思考種植糧食的風險有多大，原因在於所需的有限資源：土地、水、種子和肥料。
另一方麵，地球上的很多其他植物並沒有這麼高的要求。
“樹木、灌木、青草――它們不需要特別照顧，而且在自然界中，這些非糧食生物質的數量是我們目前以糧食形式種植的澱粉的100多倍，”他告訴The Salt（一個關於食物的博客）。
因此他產生了這樣的想法：如果我們將如此大量生物質中的纖維素轉化為占人類糧食50-60％比例的可食用澱粉會怎麼樣？或許這種技術可以在為人們提供糧食的同時減小農業對環境的影響。
在他今年春天與同事在《美國國家科學研究院學報》中發表的一項研究中，Zhang說明了自己發明的將固態纖維素――可能來自樹木、青草或作物殘渣（例如玉米殼）――轉化為一種稱為澱粉糖的碳水化合物的工藝。
這種工藝采取合成生物學的形式通過酶將纖維素分解成較小單位，然後將分子重新拚接成澱粉。這意味著最終可食用的食品――Zhang自稱有甜味的一種粉末――是完全合成的，但很像玉米澱粉等其他複雜的碳水化合物。
像Zhangzheyangjieshouzhezhongkansihuangmiudeguandianderenhaiyouhenduo。jishishimeiguohangkonghangtianjudetaikongshengwuxuejiayeyouxingqujiangzhiwudebukeshiyongbufenzhuanhuachengliangshi。tamenchengyuhangyuanyexiwangzaizhixingchangqirenwushitongguozhongzhizhiwuzuoweiliangshierqieliyongzhiwuzhongdexianweisufeichangfangbian。
纖維素也含有葡萄糖，那麼為什麼不將木頭或玉米殼直接轉化成糖呢？Zhang說，他希望設計一種不會導致血糖水平波動的更健康的食品。
“我們需要一種像澱粉那樣代謝緩慢的糖，這樣人類就能使血糖水平幾乎保持不變了，”他說道。考慮到高含糖量的現代飲食會提高糖尿病及其他慢性病的發病幾率，因此這一點尤其重要。
一家名為Ingredion的公司已經采用玉米、木薯、小麥、馬鈴薯及其他原料開發了各類食品，已經能夠將轉基因玉米殼中的纖維素轉化為食品。但Zhang稱，自己的工藝之所以獨特是因為他能利用任何類型的生物質而且能高效地進行轉化。
短期內，他認為自己發明的澱粉可以作為一種低熱量、容易消化的糖衣，從而改變其他食品的質地。例如，Zhang說(shuo)他(ta)發(fa)明(ming)的(de)粉(fen)末(mo)可(ke)以(yi)混(hun)入(ru)麵(mian)包(bao)粉(fen)中(zhong)，用(yong)於(yu)包(bao)裹(guo)和(he)煎(jian)炸(zha)雞(ji)肉(rou)。但(dan)長(chang)期(qi)來(lai)看(kan)，當(dang)傳(chuan)統(tong)農(nong)業(ye)麵(mian)臨(lin)更(geng)嚴(yan)峻(jun)的(de)資(zi)源(yuan)限(xian)製(zhi)時(shi)，他(ta)希(xi)望(wang)這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)讓(rang)人(ren)類(lei)開(kai)始(shi)將(jiang)纖(xian)維(wei)素(su)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)食(shi)物(wu)來(lai)源(yuan)。
那麼，我們會在不遠的將來看到由木頭或玉米殼製成的澱粉嗎？不太可能――就目前來說，生產成本太高了。雖然Zhang聲稱他確信成本會降低，但酶尤其昂貴且不穩定。
但(dan)如(ru)果(guo)這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)最(zui)終(zhong)真(zhen)的(de)走(zou)向(xiang)市(shi)場(chang)，到(dao)那(na)時(shi)我(wo)們(men)當(dang)中(zhong)的(de)很(hen)多(duo)人(ren)已(yi)經(jing)不(bu)會(hui)是(shi)第(di)一(yi)次(ci)才(cai)吃(chi)到(dao)纖(xian)維(wei)素(su)製(zhi)成(cheng)的(de)食(shi)品(pin)了(le)。實(shi)際(ji)上(shang)，食(shi)品(pin)工(gong)業(ye)已(yi)經(jing)指(zhi)出(chu)食(shi)用(yong)纖(xian)維(wei)素(su)時(shi)甚(shen)至(zhi)不(bu)需(xu)要(yao)將(jiang)它(ta)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)澱(dian)粉(fen)。
纖維素製品一般作為加工食品添加劑使用，以改善粘稠度和口感，並增加色拉味調料和冰激淩等產品的體積。但與Zhang的發明不同的是，這種纖維素不能提供有用的營養――它隻是從身體中穿行而過。看看TheStreet.com編輯的這份清單就會發現，纖維素是快餐和加工食品中的一種主要成分，包括溫蒂漢堡奶昔和肯德基勁爆雞米花。
據馬約診所稱，纖維素也像脂肪一樣有助於使食物保持潮濕，因此成為低脂肪烘焙食品中油或黃油的常見替代品。
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