#我国科学家突破人工合成淀粉技术# 人工合成淀粉新突破，“喝西北风”成为fashion的时代还远吗？
近日，我国科学家突破二氧化碳人工合成淀粉技术，这是我国继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
这是我国科学领域的第二次巅峰突破，合成的可是淀粉这种复杂有机物，这也是我们粮食的主要成分！
这真的是 颠覆性科技，“喝西北风”也许会成为fashion（哈哈）！今天就来和大家解读下这份重大的科技突破~
01，此次合成的特点
—————————
这篇论文题目是《Cell-free chemoenzymatic starch synthesis from carbon dioxide》
从题目中可以看出，这个合成最大的特点是：不使用细胞（cell-free）。因为在自然界中，用细胞是可以从二氧化碳来合成淀粉的，相信你一定知道，这就是著名的光合作用嘛。
但是，光合作用的问题是，必须要有叶绿体的细胞生物才能完成，对于地球上绝大多数生物来说，这就是植物以及部分动物，那要求就非常的多了。
而这次研究的特点就是：纯工业/实验室合成。
这个研究的路线图如下：
简单的说一下，这个实验的做法是：
首先将二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇。
然后甲醇被转换成为三碳
接下来是三碳合成六碳
最后，聚合成为淀粉。
和标准天然淀粉对比，其结构基本一致
无论是吸收峰，还是核磁共振信号，都佐证了这种合成和天然淀粉非常接近了。
下图是合成的淀粉实物图。
02，淀粉合成的意义
————————
淀粉合成的意义，我们从小往大来说：
1，步骤简单
这次合成只需要不多的步骤，而与之对比，自然界中生物从二氧化碳合成淀粉，需要大约60个生化反应，且需要复杂的生理调节。
而这个人工合成，大概11个步骤。
这里需要特别注意的是，科学家们并不是将60多步删删减减，就得到11步，而是重新设计出了一条路。他们首先从很多种生物的生物化学反应中，计算出了一条极简路径，但是这个路径是计算出来的，实际操作中各个步骤之间不太兼容，比如所需要的反应条件不太一样。科学家们又通过模块化思维，选择不同的反应过程，才摸索出了这条11步的反应路径。
2，速度快，效率高
这次实验室合成的速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍
In a chemoenzymatic system with spatial and temporal segregation, ASAP, driven by hydrogen, converts CO2to starch at a rate of 22 nanomoles of CO2per minute per milligram of total catalyst, an ~8.5-fold higher rate than starch synthesis in maize.
理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量。这条新路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能，为从CO2合成复杂分子开辟了新的技术路线。
此外，根据报道，其效率也高，自然界合成淀粉的效率约为2%（玉米），而工业合成效率可以达到10%以上。
受天然光合作用的启发，科研人员在太阳能分解水制绿氢的技术上，进一步开发了高效的化学催化剂，把二氧化碳还原成甲醇等更容易溶于水的一碳化合物（也就是C1），完成了光能——电能——化学能的转化，该过程的能量转化效率超过10%，远超光合作用的能量利用效率（2%），也为后续进一步采用生物催化合成淀粉奠定了理论基础。
3，远景
解决农业问题，民以食为天，一直以来，农业问题关乎了人类的生死存亡。而采用这种工业办法，可以解决农业所需的耕地、淡水资源，也能够避免农药和化肥等的使用，改善粮食安全。
我国的耕地面积为150多万平方千米,占国土面积的16%左右，也就是说，不到五分之一，剩下五分之四的国土面积都是不能作为耕地的，这也使得我国的粮食问题一直非常严峻。
有了这种技术，高山峡谷，沙漠，冰原，这些地方都可以成为农业产地。
自古以来我国的漕运体系，都是需要非常忙碌的转运粮食等物资，而有了这项技术，北方甚至更北的地方直接可以生产淀粉了，那南北的差距也可以得到很好的缓解。
4，温室问题？全球变暖呢？
全球变暖可以说是这些年来一直困扰全人类的问题
让很多人一直担忧，而造成全球变暖的核心因素在于二氧化碳这种温室气体。
工业生产，汽车排放等等都是导致二氧化碳增多的因素，虽然植物一直在持续固定二氧化碳，但是还是比不上二氧化碳的排放。
但是有了这种技术，那直接把二氧化碳固定下来，这效率比农业和植物快多了，那是不是温室气体问题就可以解决了？
5，更遥远的未来
空间站，甚至走向宇宙都是可以解决的。过去我们预想中的解决宇宙远行问题，必须携带粮食，要不就是让人类进入冬眠来减少能量消耗。
而即便进入了宇宙深处，只要醒来，那总是需要粮食的。所以才有了很多外星种田的科幻，比如去火星种土豆的《火星救援》。
可是有了人工合成淀粉，那这些问题都可以得到很好的解决，甚至在不毛之地，只要有二氧化碳和相关材料，直接合成淀粉。
比如，火星大气主要是二氧化碳，比例高达96%，那简直是新的粮仓啊。
而且，二氧化碳本身还是人体代谢的废物，可以直接循环起来。
6，一个问题：能量！
淀粉到二氧化碳，是一个逐步放能的过程。
然后葡萄糖再变成二氧化碳
而这一步相当于逆流而上，必然需要能量。
那么，能量从何而来？
其实，和很多人想象的不同，这个研究的重大意义之一，就在于，他们采用的能量就是太阳能。
这也是本文的另一个合作单位中科院大连化物所的“液态阳光”——把太阳能变成液体燃料，科学家们形象地称其为“液态阳光”。这一技术是由中科院大连化物所的李灿院士主导研究。
当然，这里的能耗肯定要超出这个需求，所以需要额外能源。目前研究很多的新能源，尤其是核能了，希望50年能够实现可控核聚变。
最后，我想一定会有人说，这技术离应用还早呢，这是必然的，但是这种重要性，相信谁都看得到。
曾有一个贵妇人质问电的发现者法拉第:“电有什么用呢?”法拉第巧妙地反问道:“新生婴儿有什么用呢?”
ps：不要轻易觉得自己比science聪明哈
论文链接：DOI：10.1126/science.abh4049
#微博新知博主# #微博公开课#
近日，我国科学家突破二氧化碳人工合成淀粉技术，这是我国继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
这是我国科学领域的第二次巅峰突破，合成的可是淀粉这种复杂有机物，这也是我们粮食的主要成分！
这真的是 颠覆性科技，“喝西北风”也许会成为fashion（哈哈）！今天就来和大家解读下这份重大的科技突破~
01，此次合成的特点
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这篇论文题目是《Cell-free chemoenzymatic starch synthesis from carbon dioxide》
从题目中可以看出，这个合成最大的特点是：不使用细胞（cell-free）。因为在自然界中，用细胞是可以从二氧化碳来合成淀粉的，相信你一定知道，这就是著名的光合作用嘛。
但是，光合作用的问题是，必须要有叶绿体的细胞生物才能完成，对于地球上绝大多数生物来说，这就是植物以及部分动物，那要求就非常的多了。
而这次研究的特点就是：纯工业/实验室合成。
这个研究的路线图如下：
简单的说一下，这个实验的做法是：
首先将二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇。
然后甲醇被转换成为三碳
接下来是三碳合成六碳
最后，聚合成为淀粉。
和标准天然淀粉对比，其结构基本一致
无论是吸收峰，还是核磁共振信号，都佐证了这种合成和天然淀粉非常接近了。
下图是合成的淀粉实物图。
02，淀粉合成的意义
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淀粉合成的意义，我们从小往大来说：
1，步骤简单
这次合成只需要不多的步骤，而与之对比，自然界中生物从二氧化碳合成淀粉，需要大约60个生化反应，且需要复杂的生理调节。
而这个人工合成，大概11个步骤。
这里需要特别注意的是，科学家们并不是将60多步删删减减，就得到11步，而是重新设计出了一条路。他们首先从很多种生物的生物化学反应中，计算出了一条极简路径，但是这个路径是计算出来的，实际操作中各个步骤之间不太兼容，比如所需要的反应条件不太一样。科学家们又通过模块化思维，选择不同的反应过程，才摸索出了这条11步的反应路径。
2，速度快，效率高
这次实验室合成的速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍
In a chemoenzymatic system with spatial and temporal segregation, ASAP, driven by hydrogen, converts CO2to starch at a rate of 22 nanomoles of CO2per minute per milligram of total catalyst, an ~8.5-fold higher rate than starch synthesis in maize.
理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量。这条新路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能，为从CO2合成复杂分子开辟了新的技术路线。
此外，根据报道，其效率也高，自然界合成淀粉的效率约为2%（玉米），而工业合成效率可以达到10%以上。
受天然光合作用的启发，科研人员在太阳能分解水制绿氢的技术上，进一步开发了高效的化学催化剂，把二氧化碳还原成甲醇等更容易溶于水的一碳化合物（也就是C1），完成了光能——电能——化学能的转化，该过程的能量转化效率超过10%，远超光合作用的能量利用效率（2%），也为后续进一步采用生物催化合成淀粉奠定了理论基础。
3，远景
解决农业问题，民以食为天，一直以来，农业问题关乎了人类的生死存亡。而采用这种工业办法，可以解决农业所需的耕地、淡水资源，也能够避免农药和化肥等的使用，改善粮食安全。
我国的耕地面积为150多万平方千米,占国土面积的16%左右，也就是说，不到五分之一，剩下五分之四的国土面积都是不能作为耕地的，这也使得我国的粮食问题一直非常严峻。
有了这种技术，高山峡谷，沙漠，冰原，这些地方都可以成为农业产地。
自古以来我国的漕运体系，都是需要非常忙碌的转运粮食等物资，而有了这项技术，北方甚至更北的地方直接可以生产淀粉了，那南北的差距也可以得到很好的缓解。
4，温室问题？全球变暖呢？
全球变暖可以说是这些年来一直困扰全人类的问题
让很多人一直担忧，而造成全球变暖的核心因素在于二氧化碳这种温室气体。
工业生产，汽车排放等等都是导致二氧化碳增多的因素，虽然植物一直在持续固定二氧化碳，但是还是比不上二氧化碳的排放。
但是有了这种技术，那直接把二氧化碳固定下来，这效率比农业和植物快多了，那是不是温室气体问题就可以解决了？
5，更遥远的未来
空间站，甚至走向宇宙都是可以解决的。过去我们预想中的解决宇宙远行问题，必须携带粮食，要不就是让人类进入冬眠来减少能量消耗。
而即便进入了宇宙深处，只要醒来，那总是需要粮食的。所以才有了很多外星种田的科幻，比如去火星种土豆的《火星救援》。
可是有了人工合成淀粉，那这些问题都可以得到很好的解决，甚至在不毛之地，只要有二氧化碳和相关材料，直接合成淀粉。
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猫狗鸡肉粒冻干100g【￥9.9元】【20元券】
【微博发的商品都在我的小店中，直接去小店找吧】
对于狗狗零食，我感觉最安全的就是冻干[挤眼]，是不是好肉，一眼就能看出来[挤眼]。无论是罐头还是猫条，你永远不知道那到底是什么肉做出来的[抓狂]
权威监测，吃的放心，新工艺颗粒切丁，颗粒更加规整，碎块更少。速冻锁住营养成分，并且保留了原材料的新鲜，营养更丰富。
下单》https://t.cn/A6MUjjl3
【走自己的路，看自己的风景，想自己的问题，不要总盯着别人如何，总是羡慕别人的辉煌，嫉妒别人的光鲜，阴暗的是自己的心，损耗的是自己的光阴，磨损的是自己的人格。保留的，才叫青春。不解释的，才叫从容。不放手的，才叫真爱。不完美的，才叫人生。】
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#微博萧县# 【萧县全力推动县域经济高质量发展】近年来，萧县坚定贯彻落实党中央关于发展壮大县域经济的决策部署，着眼于奋力开创“全省进十强、全国争百强”新局面，全力在省际毗邻区域经济合作发展、省际跨区域合作发展、淮海经济区区域合作发展当排头、做示范，打响长三角一体化发展县域合作的品牌发展目标， 突出东向发展、“双招双引”、优化营商环境战略举措，全力推动县域经济高质量发展。
按下融长“快进键”，东向发展深度挺进
把规划布局作为县域经济工作的重要抓手，抢抓长三角一体化发展战略机遇，找准产业发展定位，深度开发优势资源，聚焦主导产业、基础设施建设，全面推进县域经济高质量发展。
规划布局全面提升。立足“四省通衢、淮海中心、徐州近郊”的独特区位优势，抢抓融入长三角一体化和淮海经济区协同发展及中部地区崛起等重大战略机遇，明确实施“工业立县、产业强县”发展战略，落实“以先进制造业为主体，新型城镇化和农业现代化为两翼”发展思路，坚持东向发展，扇形对接徐州，着力打造淮海经济区副中心城市。构建“4 N”交通路网，布局实施“4轴”联动，打造县经济开发区、张江萧县高科技园、循环工业园“3 N”发展平台，2020年投资8.4亿元建设32万平方米的标准化厂房，加强污水处理设施改造，建设配套管网102公里。2020年12月张江萧县高科技园(萧县经济开发区)被授牌安徽省际产业合作园区。园区累计注册企业70家，其中通过股权投资企业17家，股权投资金额7.38亿元。2020年完成产值25亿元，税收1.7亿元。组织编制萧徐一体化发展概念性研究规划、“十四五”规划纲要草案和各类专项规划，全力打造“一城三区一基地”。
协同发展取得实效。加快建设萧县泉山工业园，强化萧县相关产业配套发展，积极加快嵌入徐州智能机械制造、新能源与新材料等产业。萧泉工业园区规划面积4350亩，目前，落户企业37家，承接长三角产业转移企业6家，承接珠三角产业转移企业5家，接纳徐州产业转移企业18家。永兴路即将建成通车，融徐通道更加便捷。夹河收费站拆除，徐萧轨道交通项目纳入长三角“十四五”专项规划。推进与徐州矿总医院、中医院合作共建，与徐州贾汪区等7个县区成立旅游城市联盟。
下好安商“先手棋”，“双招双引”突破增长
高质量发展是县域经济发展的根本要求。推进县域经济高质量发展，首先要高质量推动“双招双引”工作开展。
持续加强招商引资。坚持把招商引资作为头等大事来抓，突出“强链补链”方向，用好“以商招商”抓手，成立十大产业招商推进组，充实上海、浙江、广东三个招商中心力量，创新实施工业社区理念和全产业链招商模式，长三角等地区企业呈现抱团入萧投资现象，招商引资取得突破性成效。
持续推进招才引智。建立萧县籍在外人才座谈联谊常态化机制，44名县外人才通过“雁归萧县”工程回乡工作。深化“萧人爱萧、萧人建萧”共识理念，积极主动走出去，传乡音、递家书、送温暖，吸引萧县人回乡投资。
持续优化营商环境。出台《关于优化营商环境的实施意见》等系列文件，县党政主要负责人坚持每月至少外出招商一次，定期举办招商会，秉承“亲”“清”政商关系原则，带头当好“店小二”，营造全社会重视企业、尊重企业家的创业氛围。积极调整招商策略，全力推进项目建设，加强项目调度机制建设。成立十大产业招商推进组，充实上海、浙江、广东3个招商中心力量，创新实施工业社区理念和全产业链招商模式。全面做好“六稳工作”，落实“六保”任务，常态化推进“四送一服”工程，加强招商信息化平台建设，利用好项目智能管理系统。纵深推进“放管服”改革，加快营造市场化、法治化营商环境，助力市场主体青山常在、生机盎然。
创新方法“破堵点”，发展机制阳光规范
推进县域经济高质量发展，必须全方位优化发展环境。坚持发展牵引和问题导向，以阳光、公平、规范、法治为基准，积极构建“亲”“清”政商关系，当好为企服务的“店小二”，推动县域经济保持“高速”增长的同时更加注重“高质”增效。
议事决策程序更加规范科学。出台《萧县县政府投资限额以下零星工程定点招标管理暂行办法》等相关文件，实现政府投资项目监管全覆盖。建立项目引进论证决策机制，进一步严格规范项目引进流程；建立重点工程决策建设论证机制，进一步优化重点工程建设决策流程。
重点工作管理更加集中有力。成立县重点工程建设管理服务中心，将分散在业务单位的工程实行“一条龙”集中管理；建立健全投融资体制和国有资产集中管理体制，强化国资管理和投融资职能，公开处置国有资产，规范存款与金融机构考核挂钩、公共资金存放管理等制度，全面防范资金存放安全风险和廉政风险。
工作体系更加清晰明朗。推进县经济开发区体制改革，推行“扁平化”管理；从严推进综合执法体制改革，落实全县城市管理、文化、环保综合执法，建立乡镇综合执法体制。
公共资源交易更加公平阳光。严格规范工程交易，健全公共资源交易规则和管理制度、进场交易项目业务操作规程及相关服务标准，推行亿元以上项目进省级平台交易等交易办法。(侯显华 刘涛)
按下融长“快进键”，东向发展深度挺进
把规划布局作为县域经济工作的重要抓手，抢抓长三角一体化发展战略机遇，找准产业发展定位，深度开发优势资源，聚焦主导产业、基础设施建设，全面推进县域经济高质量发展。
规划布局全面提升。立足“四省通衢、淮海中心、徐州近郊”的独特区位优势，抢抓融入长三角一体化和淮海经济区协同发展及中部地区崛起等重大战略机遇，明确实施“工业立县、产业强县”发展战略，落实“以先进制造业为主体，新型城镇化和农业现代化为两翼”发展思路，坚持东向发展，扇形对接徐州，着力打造淮海经济区副中心城市。构建“4 N”交通路网，布局实施“4轴”联动，打造县经济开发区、张江萧县高科技园、循环工业园“3 N”发展平台，2020年投资8.4亿元建设32万平方米的标准化厂房，加强污水处理设施改造，建设配套管网102公里。2020年12月张江萧县高科技园(萧县经济开发区)被授牌安徽省际产业合作园区。园区累计注册企业70家，其中通过股权投资企业17家，股权投资金额7.38亿元。2020年完成产值25亿元，税收1.7亿元。组织编制萧徐一体化发展概念性研究规划、“十四五”规划纲要草案和各类专项规划，全力打造“一城三区一基地”。
协同发展取得实效。加快建设萧县泉山工业园，强化萧县相关产业配套发展，积极加快嵌入徐州智能机械制造、新能源与新材料等产业。萧泉工业园区规划面积4350亩，目前，落户企业37家，承接长三角产业转移企业6家，承接珠三角产业转移企业5家，接纳徐州产业转移企业18家。永兴路即将建成通车，融徐通道更加便捷。夹河收费站拆除，徐萧轨道交通项目纳入长三角“十四五”专项规划。推进与徐州矿总医院、中医院合作共建，与徐州贾汪区等7个县区成立旅游城市联盟。
下好安商“先手棋”，“双招双引”突破增长
高质量发展是县域经济发展的根本要求。推进县域经济高质量发展，首先要高质量推动“双招双引”工作开展。
持续加强招商引资。坚持把招商引资作为头等大事来抓，突出“强链补链”方向，用好“以商招商”抓手，成立十大产业招商推进组，充实上海、浙江、广东三个招商中心力量，创新实施工业社区理念和全产业链招商模式，长三角等地区企业呈现抱团入萧投资现象，招商引资取得突破性成效。
持续推进招才引智。建立萧县籍在外人才座谈联谊常态化机制，44名县外人才通过“雁归萧县”工程回乡工作。深化“萧人爱萧、萧人建萧”共识理念，积极主动走出去，传乡音、递家书、送温暖，吸引萧县人回乡投资。
持续优化营商环境。出台《关于优化营商环境的实施意见》等系列文件，县党政主要负责人坚持每月至少外出招商一次，定期举办招商会，秉承“亲”“清”政商关系原则，带头当好“店小二”，营造全社会重视企业、尊重企业家的创业氛围。积极调整招商策略，全力推进项目建设，加强项目调度机制建设。成立十大产业招商推进组，充实上海、浙江、广东3个招商中心力量，创新实施工业社区理念和全产业链招商模式。全面做好“六稳工作”，落实“六保”任务，常态化推进“四送一服”工程，加强招商信息化平台建设，利用好项目智能管理系统。纵深推进“放管服”改革，加快营造市场化、法治化营商环境，助力市场主体青山常在、生机盎然。
创新方法“破堵点”，发展机制阳光规范
推进县域经济高质量发展，必须全方位优化发展环境。坚持发展牵引和问题导向，以阳光、公平、规范、法治为基准，积极构建“亲”“清”政商关系，当好为企服务的“店小二”，推动县域经济保持“高速”增长的同时更加注重“高质”增效。
议事决策程序更加规范科学。出台《萧县县政府投资限额以下零星工程定点招标管理暂行办法》等相关文件，实现政府投资项目监管全覆盖。建立项目引进论证决策机制，进一步严格规范项目引进流程；建立重点工程决策建设论证机制，进一步优化重点工程建设决策流程。
重点工作管理更加集中有力。成立县重点工程建设管理服务中心，将分散在业务单位的工程实行“一条龙”集中管理；建立健全投融资体制和国有资产集中管理体制，强化国资管理和投融资职能，公开处置国有资产，规范存款与金融机构考核挂钩、公共资金存放管理等制度，全面防范资金存放安全风险和廉政风险。
工作体系更加清晰明朗。推进县经济开发区体制改革，推行“扁平化”管理；从严推进综合执法体制改革，落实全县城市管理、文化、环保综合执法，建立乡镇综合执法体制。
公共资源交易更加公平阳光。严格规范工程交易，健全公共资源交易规则和管理制度、进场交易项目业务操作规程及相关服务标准，推行亿元以上项目进省级平台交易等交易办法。(侯显华 刘涛)
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