Svaret på din fråga är ja det är verkligen möjligt.
Vid ett tillfälle trodde man att det fanns något speciellt med "organiska" kemikalier som innebar att de inte kunde syntetiseras av grundläggande element. 1828 syntetiserade Frederick Wöhler urea (CO (NH 2 ) 2 ), vilket ofta ses som den första demonstrationen att den organiska och oorganiska skillnaden inte var sund (för mer på detta se Wikipedia-artikeln om Wöhlersyntes.
Så vitt vi vet kan alla väsentliga mänskliga näringsämnen syntetiseras från oorganiska ingredienser, även komplexa molekyler som vitamin B 12 .
Andra bidragsgivare har påpekat att organiska vägar för att syntetisera maten har utvecklats under långa perioder för att vara mycket effektiva - åtminstone under de förhållanden som råder på jorden. Du har inte uteslutit kopiering av biokemiska vägar med kemikalier som helt är av oorganiskt ursprung. Den som försöker göra detta på allvar kan skapa glukos (till exempel) genom att på ett konstgjort sätt skapa enzymer (kanske via artificiellt DNA) för att göra jobbet. Saken är att vi redan har självreplikerande och reparera maskiner för att göra det redan (växter).
Det kan finnas omständigheter när vi behövde använda konstgjord syntes. Jag kan tänka mig två science-fiction-berättelser som behandlar denna fråga, varav den första går i detalj:
- The Moon is Hell av John W. Campbell , där astronauter är strandade på månen och tvingas göra mat från det de hittar där.
- Tekniskt fel av Arthur C. Clarke, där en man av misstag roteras genom den fjärde dimensionen. Hans arbetsgivare överväger svårigheten som orsakas av "biologiska molekylers" överlämnande, vilket innebär att de skulle behöva syntetisera många av hans livsmedel.
Det kan vara så att en framtida expedition till Mars (säg) kanske måste tänka på dessa saker.
En liten sökning misslyckas med att komma med vanliga oorganiska synteser av glukos och liknande ämnen. Anledningen till detta är nästan säkert eftersom det är så enkelt att använda organiska ingångar. Glukos framställs enkelt genom hydrolys av stärkelse. Stärkelse är mycket vanligt och billigt. Till och med l-glukos är vanligtvis gjord av organiskt härledda föregångare (eller ibland med d-glukos).
UPPDATERING: källor etc En problematisk fråga är: var får du din input för att göra näringsämnen? Som andra har påpekat är det svårt exakt var man ska dra gränsen.
Detta problem börjar med att definiera vad som lever i första hand. Räknar du virus (som kan gå ner till några tusen baspar RNA) eller satellitvirus (STobRV har bara 359 baspar) eller prioner? På sätt och vis är detta "bara" mycket stora molekyler. Men då är riktigt enkla bakterier inte många storleksordningar mer komplexa. Som bortfall skiljer de flesta etiska system som inte tillåter att äta kött en levande / icke-levande åtskillnad, och väljer någon annan aspekt som känsla, även om jainismen kommer nära att göra det.
Det andra problemet är, om vi avvisar levande saker som matkällor, hur långt bort från dessa levande saker får vi komma? Du säger inga celler i något tillstånd inklusive "döda". Det skulle utesluta (säg) frukt även om de flesta frukter uttryckligen skapas av växter för att ätas (och i vissa fall måste ätas) - något som veganer, jains, fruitarians och andra skulle vara nöjda med att äta. Om vi kunde använda döda materiella saker skulle det bli mycket lättare.
Men skulle du också inkludera kolväten (kol, olja, gas) som en gång var levande organismer? Om du gör det är du i svårigheter eftersom markkol återvinns genom biosfären. Allt koldioxid var (till en nära approximation) en gång en del av en levande sak. Om du tar den ståndpunkten kommer du naturligtvis att behöva gå utanför planeten för att hitta dina källkemikalier och ditt problem blir väldigt mycket svårare.
Jag antog att du begränsade dig till att konsumera celler som behåller en del av sin cellstruktur men hade inte helt försämrats. Om det är där du drar gränsen så finns det gott om råvarukällor på jorden.
Genetisk modifiering är mycket mer science fiction men inte helt omöjligt. Vissa näringsämnen kan tillverkas av människor utan stora svårigheter. Vår oförmåga att tillverka vitamin C beror på ett enzym som saknas (L-gulono-gamma-laktonoxidas) som finns i de flesta ryggradsdjur (jag tänker på däggdjur bara marsvin, människor och vissa fladdermöss kan inte syntetisera det). Du kan säkert föreställa dig en mycket noggrann genetisk modifiering som förändrar människor så att de inte längre behöver konsumera vitamin C.
Men fotosyntes skulle vara mycket svårare. Kloroplaster (som gör jobbet i de flesta växter) är verkligen en mycket primitiv livsform som lever i växtceller som oberoende kan reproducera (och av den anledningen kan uteslutas av dig - de är inte "celler" men de har membran). De kan lätt hamna i konflikt med våra mitokondrier (eftersom intracellulär konflikt mellan organeller är möjlig) och du skulle behöva göra enorma mängder arbete för att få mänskliga celler att samarbeta korrekt med dem.
Mer i linje med ditt tema skulle vara att lägga till fotosyntetiska system direkt till mänskliga celler tillsammans med en svit av enzymer för att tillverka allt vi inte kan. Det är naturligtvis i princip vetenskapligt möjligt (eftersom växter gör det) men mycket svårare än det ser ut. Levande system är mycket komplicerade och små förändringar kan få oväntade konsekvenser. Även mycket mindre genetiska modifieringar är problematiska. Den mänskliga autotrofen är troligtvis långt borta.