【泉州的桥，居然这么美！】
自古以来，桥就被赋予了各种浪漫色彩，本文汇集福建泉州几座大桥的古今历程，一起来欣赏我们的泉州桥吧。
笋江桥（图1－2）：古桥的前世今生
前世：该桥又名“通济桥”，俗称“浮桥”，位于泉州市鲤城区新门外“石笋”附近的笋江上。宋皇祐初“造舟为梁”，名“履坦”；元丰七年改名“通济”；南宋绍兴三十年僧人文会倡建石桥，因在古迹石笋附近的笋江上，故称“笋江桥”。有船形桥墩15座，桥板上有扶栏，桥南北墩上各立石塔4座，桥头石将军尚存，历代均有重修。现存清嘉庆、光绪的《重修大浮桥碑》2方。
今生：1962年，在原桥上架高3米多，以钢筋水泥铺设桥面，原石桥桥墩基本保留原状。2006年，改造重点就是桥上的夜景工程建设，以恢复“笋江月色”的美景。改造后桥长245.39米、桥面全宽15米，集交通与景观一体。
顺济桥（图3－4）：近八百年历史
顺济桥始建于南宋嘉定四年（1211年），长500米，宽4.6米。位于泉州市鲤城南门晋江下游。因桥北靠近南门顺济宫(天妃宫)，故称“顺济桥”。原有桥墩31座，上有扶栏，历代均有重修。民国21年于桥墩上建钢筋水泥桥面，原石桥板全部拆毁，古桥面貌全非。
2000年，旧顺济桥15号桥墩毁坏。2001年因年久失修北侧、南侧分别有两个桥墩桥墩几乎同时坍塌。2006年7月23日，受台风“碧利斯”袭击，旧顺济桥坍塌了3个桥墩。同年8月10日晚，旧顺济桥再次发生坍塌。2010年9月受“凡亚比”台风影响，在这次台风中再次倒塌。2010年11月，经泉州第83次市长办公会议研究，具有800年历史的旧顺济桥拟改建为人行桥，以供市民登桥赏江景。
田安大桥（图5－7）：市区“最美大桥”
田安大桥位于泉州大桥与刺桐大桥之间。作为连接市区与泉州晋江机场的快速通道，因其独特的建造风格、精巧的造型设置、完善的附属设施，被誉为市区“最美大桥”的美称，走在上面很有异国情调。田安大桥路线起于泉州市区田安路与泉秀街交叉口，沿田安南路向南，上跨宝洲街和江滨北路后跨越晋江，然后跨南岸旱堤后接入规划机场连接线。
项目包括一座跨越晋江的主桥、三座互通立交(宝洲街互通、江滨北路互通、江滨南路互通)及一条北连接线，主线道路全长约2888米，桥梁总长度2256.5米，双向六车道。城市Ⅰ级主干路，标准道路宽度47米，标准桥梁宽度为36.5米。主桥为最大桥跨160米的梁拱组合钢结构桥梁。
刺桐大桥（图8－10）：福建省最大型公路桥梁之一
刺桐大桥长1530米，宽27米，接线公路2285米，匝道2400米，其中北引桥620米，南引桥600米，主桥桥型为90+130+90连续钢架预应力桥，全桥并列6车道，设置中央绿化分隔带，设计日通车量为2.5万辆次，桥下可通行500吨胖体海轮。工程总投资2.5亿元。
刺桐大桥建设规模宏伟壮观，乃目前福建省最大型公路桥梁之一。大桥工程于1995年5月18日全面动工建设。1996年11月18日竣工，12月29日正式投入运营。2012年，对宝洲街与刺桐大桥交叉口进行车道拓宽及渠化建设，刺桐大桥两侧将各增加一个车道，届时，刺桐大桥市区往晋江方向将由原来的7车道，拓宽为“五进四出”9个车道。
晋江大桥（图11－13）：首座“开”字型主塔斜拉桥
晋江大桥由主桥和南北引桥及南北互通立交组成。大桥北端起点与市区泉秀东街相连，南岸连接晋江市、石狮市及沿海大通道。大桥全长2.74公里，跨越晋江，其中主桥长365米，桥宽38米，采用“开”字形独塔双索门式预应力混凝土斜拉桥结构；大桥南、北立交均采用八条匝道互通立交。大桥主桥梁体为双波浪鱼腹式结构，主塔高134.125米，采用“开”字形钢筋混凝土结构。
2005年5月开工建设，经过三年多的施工，世界第一座“开”字形斜拉桥——泉州晋江大桥全线成功实现合龙（2008年4月30日），是泉州的“新地标”。于2008年10月24日试通车，它标志着大桥主体工程全部工。
世界首座“开”字型斜拉桥，巨大的大桥主搭成一个“开”字高高耸立于主桥中间，数条斜拉索从主塔顶部拉向地点，和主塔一起构成了一面巨大的风帆。值得一提的是，在这里，绝对是市区看夕阳、看星星、看飞机、看彩虹的最佳首选地。
后渚大桥（图14－15）：泉州首座现代跨海大桥
后渚大桥是泉州路桥建设中首座跨海域大桥，在当时创下了泉州市单座桥梁单跨最长、全长最长、施工难度最大、资产投入最多的记录。连接泉州市丰泽区东海街道与台商投资区洛阳镇，西连省道305线，东接洛秀组团东西主干道。大桥及其连接线全长4.343公里，其中主桥长2098米，主跨492米，宽25.5米，为五跨预应力混凝土连续刚构桥；两岸连接线长2270米，路基宽24.5米。 暮色下，泉州后渚大桥立交桥与远处的后渚港区相映生辉，远远望去就像一首迷人的“海港圆舞曲”。近年来，中心市区加快东海—城东—洛江江滨路贯通，实现中心市区路网与环湾江滨路的连接，一条条“向湾”通道从无到有，并慢慢构建出网络状的主干道系统，未来，一座美丽、繁荣、和谐的现代化海湾型城市将在泉州湾畔崛起。
泉州湾大桥（图16－18）：御海临风 跨越泉州湾
泉州湾大桥福建省最大的跨海湾交通基础设施项目。大桥于石狮蚶江跨越泉州湾，止于泉州台商投资区塔埔，接泉州市环城高速公路一期南安至惠安段，路线全线约25公里，大桥长约12公里，两岸接线长约14公里，建成后的泉州湾跨海大桥和晋江大桥、后渚大桥将泉州湾连成一个完成的“环”，环城高速全线贯通。届时，开着车，带着一家人在海上行走我想，还有什么比这更惬意？
“蓝蓝泉州湾,青青戴云山,海上丝绸之路从这里铺向世界。”泉州市歌的开头,充满古今中外的畅想,如今一座横跨海面的大桥,把泉州湾真正串成一个完整的环。泉州湾大桥在省内拿下多个第一,其中部分数据还可以跟全国比肩。全长26.699公里、跨海桥长12.45公里,创下了福建省内之最,高达157米的主塔,也是在国内领先、省内第一。
自古以来，桥就被赋予了各种浪漫色彩，本文汇集福建泉州几座大桥的古今历程，一起来欣赏我们的泉州桥吧。
笋江桥（图1－2）：古桥的前世今生
前世：该桥又名“通济桥”，俗称“浮桥”，位于泉州市鲤城区新门外“石笋”附近的笋江上。宋皇祐初“造舟为梁”，名“履坦”；元丰七年改名“通济”；南宋绍兴三十年僧人文会倡建石桥，因在古迹石笋附近的笋江上，故称“笋江桥”。有船形桥墩15座，桥板上有扶栏，桥南北墩上各立石塔4座，桥头石将军尚存，历代均有重修。现存清嘉庆、光绪的《重修大浮桥碑》2方。
今生：1962年，在原桥上架高3米多，以钢筋水泥铺设桥面，原石桥桥墩基本保留原状。2006年，改造重点就是桥上的夜景工程建设，以恢复“笋江月色”的美景。改造后桥长245.39米、桥面全宽15米，集交通与景观一体。
顺济桥（图3－4）：近八百年历史
顺济桥始建于南宋嘉定四年（1211年），长500米，宽4.6米。位于泉州市鲤城南门晋江下游。因桥北靠近南门顺济宫(天妃宫)，故称“顺济桥”。原有桥墩31座，上有扶栏，历代均有重修。民国21年于桥墩上建钢筋水泥桥面，原石桥板全部拆毁，古桥面貌全非。
2000年，旧顺济桥15号桥墩毁坏。2001年因年久失修北侧、南侧分别有两个桥墩桥墩几乎同时坍塌。2006年7月23日，受台风“碧利斯”袭击，旧顺济桥坍塌了3个桥墩。同年8月10日晚，旧顺济桥再次发生坍塌。2010年9月受“凡亚比”台风影响，在这次台风中再次倒塌。2010年11月，经泉州第83次市长办公会议研究，具有800年历史的旧顺济桥拟改建为人行桥，以供市民登桥赏江景。
田安大桥（图5－7）：市区“最美大桥”
田安大桥位于泉州大桥与刺桐大桥之间。作为连接市区与泉州晋江机场的快速通道，因其独特的建造风格、精巧的造型设置、完善的附属设施，被誉为市区“最美大桥”的美称，走在上面很有异国情调。田安大桥路线起于泉州市区田安路与泉秀街交叉口，沿田安南路向南，上跨宝洲街和江滨北路后跨越晋江，然后跨南岸旱堤后接入规划机场连接线。
项目包括一座跨越晋江的主桥、三座互通立交(宝洲街互通、江滨北路互通、江滨南路互通)及一条北连接线，主线道路全长约2888米，桥梁总长度2256.5米，双向六车道。城市Ⅰ级主干路，标准道路宽度47米，标准桥梁宽度为36.5米。主桥为最大桥跨160米的梁拱组合钢结构桥梁。
刺桐大桥（图8－10）：福建省最大型公路桥梁之一
刺桐大桥长1530米，宽27米，接线公路2285米，匝道2400米，其中北引桥620米，南引桥600米，主桥桥型为90+130+90连续钢架预应力桥，全桥并列6车道，设置中央绿化分隔带，设计日通车量为2.5万辆次，桥下可通行500吨胖体海轮。工程总投资2.5亿元。
刺桐大桥建设规模宏伟壮观，乃目前福建省最大型公路桥梁之一。大桥工程于1995年5月18日全面动工建设。1996年11月18日竣工，12月29日正式投入运营。2012年，对宝洲街与刺桐大桥交叉口进行车道拓宽及渠化建设，刺桐大桥两侧将各增加一个车道，届时，刺桐大桥市区往晋江方向将由原来的7车道，拓宽为“五进四出”9个车道。
晋江大桥（图11－13）：首座“开”字型主塔斜拉桥
晋江大桥由主桥和南北引桥及南北互通立交组成。大桥北端起点与市区泉秀东街相连，南岸连接晋江市、石狮市及沿海大通道。大桥全长2.74公里，跨越晋江，其中主桥长365米，桥宽38米，采用“开”字形独塔双索门式预应力混凝土斜拉桥结构；大桥南、北立交均采用八条匝道互通立交。大桥主桥梁体为双波浪鱼腹式结构，主塔高134.125米，采用“开”字形钢筋混凝土结构。
2005年5月开工建设，经过三年多的施工，世界第一座“开”字形斜拉桥——泉州晋江大桥全线成功实现合龙（2008年4月30日），是泉州的“新地标”。于2008年10月24日试通车，它标志着大桥主体工程全部工。
世界首座“开”字型斜拉桥，巨大的大桥主搭成一个“开”字高高耸立于主桥中间，数条斜拉索从主塔顶部拉向地点，和主塔一起构成了一面巨大的风帆。值得一提的是，在这里，绝对是市区看夕阳、看星星、看飞机、看彩虹的最佳首选地。
后渚大桥（图14－15）：泉州首座现代跨海大桥
后渚大桥是泉州路桥建设中首座跨海域大桥，在当时创下了泉州市单座桥梁单跨最长、全长最长、施工难度最大、资产投入最多的记录。连接泉州市丰泽区东海街道与台商投资区洛阳镇，西连省道305线，东接洛秀组团东西主干道。大桥及其连接线全长4.343公里，其中主桥长2098米，主跨492米，宽25.5米，为五跨预应力混凝土连续刚构桥；两岸连接线长2270米，路基宽24.5米。 暮色下，泉州后渚大桥立交桥与远处的后渚港区相映生辉，远远望去就像一首迷人的“海港圆舞曲”。近年来，中心市区加快东海—城东—洛江江滨路贯通，实现中心市区路网与环湾江滨路的连接，一条条“向湾”通道从无到有，并慢慢构建出网络状的主干道系统，未来，一座美丽、繁荣、和谐的现代化海湾型城市将在泉州湾畔崛起。
泉州湾大桥（图16－18）：御海临风 跨越泉州湾
泉州湾大桥福建省最大的跨海湾交通基础设施项目。大桥于石狮蚶江跨越泉州湾，止于泉州台商投资区塔埔，接泉州市环城高速公路一期南安至惠安段，路线全线约25公里，大桥长约12公里，两岸接线长约14公里，建成后的泉州湾跨海大桥和晋江大桥、后渚大桥将泉州湾连成一个完成的“环”，环城高速全线贯通。届时，开着车，带着一家人在海上行走我想，还有什么比这更惬意？
“蓝蓝泉州湾,青青戴云山,海上丝绸之路从这里铺向世界。”泉州市歌的开头,充满古今中外的畅想,如今一座横跨海面的大桥,把泉州湾真正串成一个完整的环。泉州湾大桥在省内拿下多个第一,其中部分数据还可以跟全国比肩。全长26.699公里、跨海桥长12.45公里,创下了福建省内之最,高达157米的主塔,也是在国内领先、省内第一。
【凭“空”造淀粉？五问人工合成淀粉新成果】#我国科学家突破人工合成淀粉技术#淀粉在日常生活中几乎随处可见，烹饪调味料、护肤化妆品、杂志封面纸、胶囊外壳、棉纱纺织……无一不用到淀粉。近期，中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称天津工业生物所）的科研团队经过6年探索，在实验室里首次实现了淀粉分子的人工合成。
这是国际上首次创建出电/氢能驱动二氧化碳从头合成淀粉的途径，比自然路线反应步数更少、淀粉合成速率更快。就与成果相关的一些问题，《中国科学报》采访了科研人员。
一问：为什么要合成淀粉
淀粉并非稀缺资源。想得到淀粉，最简单的方法是直接从玉米、薯类等农作物中提取。那么，科研人员为什么还要费时费力地合成淀粉？
“我们是想把非常慢的、大面积种植的农业过程，变成高效的、集中化的工业过程。”论文第一作者、天津工业生物所副研究员蔡韬告诉《中国科学报》，“农作物生长周期长、需要大面积种植，而且用于提高产量的各种育种技术已进入平台期，如何更高效地生产淀粉成为一个巨大挑战。”
长久以来，为了提高农作物产量，科学家探索出了杂交育种、分子育种等各种遗传育种方法。在遗传育种将农作物产量向极限提升的同时，生物合成技术也受到关注。
2015年，国际纳米材料科学家杨培东构建出了一套“人工光合作用”系统，通过纳米线和细菌组成的系统，模拟自然界的光合作用，把二氧化碳和水转变成碳水化合物。2018年，美国国家航空航天局（NASA）发起了名为“二氧化碳转化挑战赛”的“百年挑战计划”，希望能将火星上最充足的资源——二氧化碳，转化成葡萄糖等有用的化合物，以满足人类在火星上生存和生活所需。
从2015年开始，天津工业生物所科研团队启动了人工合成淀粉项目。“之所以选择做淀粉的人工合成研究，是因为淀粉很重要。它是农耕文明的核心分子，提供了人类生存所需的热量。”蔡韬说。
“全球以淀粉为原料的产品大约有3万多种，我们如何找到更廉价、更大量的替代淀粉？这项研究已经迈出了重要一步。”未参与此项研究工作的中国工程院院士岳国君评论说。
二问：淀粉是怎么被合成出来的
“我们的整体设计思路是将热电厂和水泥厂排放的高浓度二氧化碳分离出来作为原料，将低密度太阳能转化为高密度电/氢能作为能源，形成简单的碳氢化合物，然后设计出从碳氢化合物到淀粉的生物合成过程。”蔡韬说。
早在2015年，科研团队就确定了这一设计思路。此后6年里，在二氧化碳电/氢转化甲醇技术基础上，科研团队一直在摸索从碳氢化合物到淀粉的生物合成路径。
“淀粉是一种复杂有机物，它的合成也是一个复杂过程，我们要将其变成一个简单过程。”蔡韬说。
最初，他们在从二氧化碳到淀粉的6568个生化反应中，计算出了一条最短的合成途径。这条途径共有11步主反应，大致是先做化学反应——利用高密度电/氢能将二氧化碳还原为碳一化合物，再做生物反应——将碳一化合物聚合为碳三化合物、碳六化合物（即葡萄糖）直至长链淀粉分子。
但这只是一条理论的虚拟途径，科研团队必须在现实中把这条路走通。“计算出来的途径中，很多酶的组合在现实中从来没有出现过。”蔡韬说，不同的酶“脾气秉性”不同，它们组合在一起之后会产生一些不可控的问题。
例如，生物合成的第一步是要从碳一化合物合成出碳三化合物，而此前国内外的研究成果一直存在合成产物不可控的问题，从碳一化合物可能会生成碳二、碳三、碳四化合物甚至更多碳的碳氢化合物。于是，他们从头设计碳碳缩合酶新序列，创建出了非自然的碳碳缩合酶，以促成从碳一化合物到碳三化合物的聚合，最终成功实现了从甲醛到2—羟基丙酮的可控生化反应。
与此同时，他们还进一步改造来自动物、植物、微生物等不同物种的生物酶催化剂，构建从2—羟基丙酮到葡萄糖异生代谢、多糖聚合功能模块，组装复杂的生化级联反应体系，通过蛋白别构调控改造、反应时空分离优化，解决人工途径中底物竞争、产物抑制、热动力学匹配等问题。
经过各种优化，科研团队成功将从二氧化碳到淀粉的合成途径简化至11步，并实现了精准调控。“这就是我们最初的梦想——凭空制造，随心所欲。”论文通讯作者，天津工业生物所所长、研究员马延和说。
三问：人工合成淀粉跟自然淀粉一样吗
“如果把人工合成淀粉做成面条、粉丝，大概会像意大利面那样劲道。”马延和表示，自然淀粉是直链淀粉和支链淀粉混在一起，目前实验室里合成的主要是直链淀粉，合成的支链淀粉没有自然淀粉中的支链淀粉那么复杂。
“在外观上，人工合成淀粉跟从玉米、薯类等农作物中提纯出来的淀粉看起来是一样的。”蔡韬说，实验室里通过人工合成产生的淀粉处于溶解状态，“是比较稀的淀粉糊糊，干燥后会变成粉状”。
科研人员对淀粉的基本判断方法是在溶液中加碘液，直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色。此外，他们还专门对合成物进行了理化分析。“通过核磁共振等检测，它和自然生产的淀粉一模一样。”蔡韬说。
四问：有可能实现工业化生产吗
作为一项基础研究领域的原创性突破，人工合成淀粉仍处在实验阶段。那么，未来它是否有工业化生产的可能？对此，科研人员表示，有潜力也有挑战。
“实验室里合成出淀粉大约需要4个小时。就人工合成淀粉的途径来看，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。”蔡韬说。
他告诉记者，在实验室里，规模还比较小，平均1小时能合成出的淀粉只有几克，但是按照目前的技术参数，在能量供给充足的条件下，1立方米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平均年产量，这为淀粉生产的车间制造提供了可能。
“如果人工合成淀粉示范可以达到理论能量转换效率的80%，那么10度电大约可以合成1千克淀粉。”马延和说。
同时，蔡韬也直言，产业化应用还有很大挑战。一方面，在工程生物学基础理论和工程设计方面还有问题要解决；另一方面，就经济性而言，从控制过程成本初步计算，只有二氧化碳到淀粉合成的电能利用效率再提高数倍，淀粉合成的碳素转化速率再提高数十倍，才能与农业种植竞争。因此，实现工业化生产，还需解决诸多的科技难题。
五问：接下来还要做什么
“我们做的是应用导向的基础研究，目前取得的只是阶段性进展，后面还面临着很多难题。”蔡韬表示，科研团队已经迈出了第一步，即从理解细胞的基础代谢原理到设计细胞外生物化学反应途径。接下来，他们还要建立从二氧化碳到淀粉的可控网络和生态系统，并尝试在细胞内实现淀粉的人工合成。
产业化也是他们努力的方向。“我们计划在未来5至10年内，建立工业示范，以工业尾气为原料，利用光伏等可再生电源分解水提供氢气，在化学反应器中进行二氧化碳高效还原，在生物反应装置中合成淀粉。”马延和说。
此外，蔡韬表示，目前研究团队规模尚小，希望与相关研究所、大学和企业等创新力量加强合作，推进人工合成淀粉工程化进程。
“中国科学院将集成相关科技力量，一如既往地支持该项研究深入推进。”中国科学院副院长、中国科学院院士周琪表示，后续研究团队还需要尽快实现从“0到1”到“1到10”的突破和“10到100”的突破，最终真正解决人类发展面临的重大问题。@中科院之声 https://t.cn/A6Mb7nhs
这是国际上首次创建出电/氢能驱动二氧化碳从头合成淀粉的途径，比自然路线反应步数更少、淀粉合成速率更快。就与成果相关的一些问题，《中国科学报》采访了科研人员。
一问：为什么要合成淀粉
淀粉并非稀缺资源。想得到淀粉，最简单的方法是直接从玉米、薯类等农作物中提取。那么，科研人员为什么还要费时费力地合成淀粉？
“我们是想把非常慢的、大面积种植的农业过程，变成高效的、集中化的工业过程。”论文第一作者、天津工业生物所副研究员蔡韬告诉《中国科学报》，“农作物生长周期长、需要大面积种植，而且用于提高产量的各种育种技术已进入平台期，如何更高效地生产淀粉成为一个巨大挑战。”
长久以来，为了提高农作物产量，科学家探索出了杂交育种、分子育种等各种遗传育种方法。在遗传育种将农作物产量向极限提升的同时，生物合成技术也受到关注。
2015年，国际纳米材料科学家杨培东构建出了一套“人工光合作用”系统，通过纳米线和细菌组成的系统，模拟自然界的光合作用，把二氧化碳和水转变成碳水化合物。2018年，美国国家航空航天局（NASA）发起了名为“二氧化碳转化挑战赛”的“百年挑战计划”，希望能将火星上最充足的资源——二氧化碳，转化成葡萄糖等有用的化合物，以满足人类在火星上生存和生活所需。
从2015年开始，天津工业生物所科研团队启动了人工合成淀粉项目。“之所以选择做淀粉的人工合成研究，是因为淀粉很重要。它是农耕文明的核心分子，提供了人类生存所需的热量。”蔡韬说。
“全球以淀粉为原料的产品大约有3万多种，我们如何找到更廉价、更大量的替代淀粉？这项研究已经迈出了重要一步。”未参与此项研究工作的中国工程院院士岳国君评论说。
二问：淀粉是怎么被合成出来的
“我们的整体设计思路是将热电厂和水泥厂排放的高浓度二氧化碳分离出来作为原料，将低密度太阳能转化为高密度电/氢能作为能源，形成简单的碳氢化合物，然后设计出从碳氢化合物到淀粉的生物合成过程。”蔡韬说。
早在2015年，科研团队就确定了这一设计思路。此后6年里，在二氧化碳电/氢转化甲醇技术基础上，科研团队一直在摸索从碳氢化合物到淀粉的生物合成路径。
“淀粉是一种复杂有机物，它的合成也是一个复杂过程，我们要将其变成一个简单过程。”蔡韬说。
最初，他们在从二氧化碳到淀粉的6568个生化反应中，计算出了一条最短的合成途径。这条途径共有11步主反应，大致是先做化学反应——利用高密度电/氢能将二氧化碳还原为碳一化合物，再做生物反应——将碳一化合物聚合为碳三化合物、碳六化合物（即葡萄糖）直至长链淀粉分子。
但这只是一条理论的虚拟途径，科研团队必须在现实中把这条路走通。“计算出来的途径中，很多酶的组合在现实中从来没有出现过。”蔡韬说，不同的酶“脾气秉性”不同，它们组合在一起之后会产生一些不可控的问题。
例如，生物合成的第一步是要从碳一化合物合成出碳三化合物，而此前国内外的研究成果一直存在合成产物不可控的问题，从碳一化合物可能会生成碳二、碳三、碳四化合物甚至更多碳的碳氢化合物。于是，他们从头设计碳碳缩合酶新序列，创建出了非自然的碳碳缩合酶，以促成从碳一化合物到碳三化合物的聚合，最终成功实现了从甲醛到2—羟基丙酮的可控生化反应。
与此同时，他们还进一步改造来自动物、植物、微生物等不同物种的生物酶催化剂，构建从2—羟基丙酮到葡萄糖异生代谢、多糖聚合功能模块，组装复杂的生化级联反应体系，通过蛋白别构调控改造、反应时空分离优化，解决人工途径中底物竞争、产物抑制、热动力学匹配等问题。
经过各种优化，科研团队成功将从二氧化碳到淀粉的合成途径简化至11步，并实现了精准调控。“这就是我们最初的梦想——凭空制造，随心所欲。”论文通讯作者，天津工业生物所所长、研究员马延和说。
三问：人工合成淀粉跟自然淀粉一样吗
“如果把人工合成淀粉做成面条、粉丝，大概会像意大利面那样劲道。”马延和表示，自然淀粉是直链淀粉和支链淀粉混在一起，目前实验室里合成的主要是直链淀粉，合成的支链淀粉没有自然淀粉中的支链淀粉那么复杂。
“在外观上，人工合成淀粉跟从玉米、薯类等农作物中提纯出来的淀粉看起来是一样的。”蔡韬说，实验室里通过人工合成产生的淀粉处于溶解状态，“是比较稀的淀粉糊糊，干燥后会变成粉状”。
科研人员对淀粉的基本判断方法是在溶液中加碘液，直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色。此外，他们还专门对合成物进行了理化分析。“通过核磁共振等检测，它和自然生产的淀粉一模一样。”蔡韬说。
四问：有可能实现工业化生产吗
作为一项基础研究领域的原创性突破，人工合成淀粉仍处在实验阶段。那么，未来它是否有工业化生产的可能？对此，科研人员表示，有潜力也有挑战。
“实验室里合成出淀粉大约需要4个小时。就人工合成淀粉的途径来看，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。”蔡韬说。
他告诉记者，在实验室里，规模还比较小，平均1小时能合成出的淀粉只有几克，但是按照目前的技术参数，在能量供给充足的条件下，1立方米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平均年产量，这为淀粉生产的车间制造提供了可能。
“如果人工合成淀粉示范可以达到理论能量转换效率的80%，那么10度电大约可以合成1千克淀粉。”马延和说。
同时，蔡韬也直言，产业化应用还有很大挑战。一方面，在工程生物学基础理论和工程设计方面还有问题要解决；另一方面，就经济性而言，从控制过程成本初步计算，只有二氧化碳到淀粉合成的电能利用效率再提高数倍，淀粉合成的碳素转化速率再提高数十倍，才能与农业种植竞争。因此，实现工业化生产，还需解决诸多的科技难题。
五问：接下来还要做什么
“我们做的是应用导向的基础研究，目前取得的只是阶段性进展，后面还面临着很多难题。”蔡韬表示，科研团队已经迈出了第一步，即从理解细胞的基础代谢原理到设计细胞外生物化学反应途径。接下来，他们还要建立从二氧化碳到淀粉的可控网络和生态系统，并尝试在细胞内实现淀粉的人工合成。
产业化也是他们努力的方向。“我们计划在未来5至10年内，建立工业示范，以工业尾气为原料，利用光伏等可再生电源分解水提供氢气，在化学反应器中进行二氧化碳高效还原，在生物反应装置中合成淀粉。”马延和说。
此外，蔡韬表示，目前研究团队规模尚小，希望与相关研究所、大学和企业等创新力量加强合作，推进人工合成淀粉工程化进程。
“中国科学院将集成相关科技力量，一如既往地支持该项研究深入推进。”中国科学院副院长、中国科学院院士周琪表示，后续研究团队还需要尽快实现从“0到1”到“1到10”的突破和“10到100”的突破，最终真正解决人类发展面临的重大问题。@中科院之声 https://t.cn/A6Mb7nhs
【假期不停工 项目建设忙】
中秋假期，浦江经济开发区各重大项目仍紧锣密鼓推进着。建设者们坚守岗位，抢工时、赶进度。
9月19日，天气晴好，在浙江恒昌纺织科技有限公司年产44000吨功能性纺织品生产项目建设现场，施工人员正在综合楼内忙着进行内部构墙；项目负责人正对建设完成的区域进行认真细致地检查，确保施工质量；开发区建设局工作人员一边检查项目施工进度，一边询问项目负责人在项目建设过程中遇到的难题。
同样忙着施工建设的还有浦江召日电器有限公司年产8万台电阻器系列成套电子设备生产线项目。在该项目2号楼四楼，施工人员头戴安全帽，正在进行最后的施工扫尾工作。据项目负责人介绍，目前该项目1号楼已全部建设完毕，2号楼预计10月份实现竣工，10月底完成整体验收，11月设备入场预开工。
在浦江三思光电技术有限公司智慧交通与智能照明产业化项目现场，一座座高架塔吊在空中挥臂，一辆辆运输车辆在工地来回穿梭，施工人员正忙着1号厂房一、二区基础开挖及分部分浇筑承台、地梁的垫层工作，3号、4号厂房的建设正有序推进中。目前，项目宿舍楼、综合楼已完成结顶。
此外，浙江翼邦智造针织有限公司年产800万套无缝内衣生产线项目、浦江欧圣莱家纺工艺有限公司厂房建设项目等，都在全力抢抓建设时间，全面推进项目建设进度。
“假期期间天气总体较好，非常适合项目建设。开发区全程为我们提供服务和帮助，安排网格员参与到项目建设中来，和我们一起抓工程建设进度，并经常提醒我们注意施工安全。我们一定会严格落实各项安全规定，抢抓进度，争取早日完成、早日竣工投产。”项目负责人说道。
一个个火热的建设场面凝聚起开发区“百日攻坚”的决心和信心，全区项目建设呈现一片大干快上、奋力赶超的昂扬姿态。接下来，开发区将持续推进项目建设“五个一”工作法，做好项目“全程代办”服务工作，争分夺秒推动项目建设，抓好每一个环节，把好每一道关口，高质量完成建设任务，力促项目提早完工、顺利投产！
中秋假期，浦江经济开发区各重大项目仍紧锣密鼓推进着。建设者们坚守岗位，抢工时、赶进度。
9月19日，天气晴好，在浙江恒昌纺织科技有限公司年产44000吨功能性纺织品生产项目建设现场，施工人员正在综合楼内忙着进行内部构墙；项目负责人正对建设完成的区域进行认真细致地检查，确保施工质量；开发区建设局工作人员一边检查项目施工进度，一边询问项目负责人在项目建设过程中遇到的难题。
同样忙着施工建设的还有浦江召日电器有限公司年产8万台电阻器系列成套电子设备生产线项目。在该项目2号楼四楼，施工人员头戴安全帽，正在进行最后的施工扫尾工作。据项目负责人介绍，目前该项目1号楼已全部建设完毕，2号楼预计10月份实现竣工，10月底完成整体验收，11月设备入场预开工。
在浦江三思光电技术有限公司智慧交通与智能照明产业化项目现场，一座座高架塔吊在空中挥臂，一辆辆运输车辆在工地来回穿梭，施工人员正忙着1号厂房一、二区基础开挖及分部分浇筑承台、地梁的垫层工作，3号、4号厂房的建设正有序推进中。目前，项目宿舍楼、综合楼已完成结顶。
此外，浙江翼邦智造针织有限公司年产800万套无缝内衣生产线项目、浦江欧圣莱家纺工艺有限公司厂房建设项目等，都在全力抢抓建设时间，全面推进项目建设进度。
“假期期间天气总体较好，非常适合项目建设。开发区全程为我们提供服务和帮助，安排网格员参与到项目建设中来，和我们一起抓工程建设进度，并经常提醒我们注意施工安全。我们一定会严格落实各项安全规定，抢抓进度，争取早日完成、早日竣工投产。”项目负责人说道。
一个个火热的建设场面凝聚起开发区“百日攻坚”的决心和信心，全区项目建设呈现一片大干快上、奋力赶超的昂扬姿态。接下来，开发区将持续推进项目建设“五个一”工作法，做好项目“全程代办”服务工作，争分夺秒推动项目建设，抓好每一个环节，把好每一道关口，高质量完成建设任务，力促项目提早完工、顺利投产！
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