#伯乐茶话会#[苦涩]#伯远粉丝喜欢的就是伯远#
伯远正能量（我是来水原创的）
今日尴尬事情️
1.上课班里有些乱，我没听清老师说的是啥，我就说好，结果放学才发现是让我收作业[裂开]（幸亏是下周一收[允悲][允悲]）
2.更尴尬的是下课老师让我记联系方式，我以为是我记老师的联系方式，其实是老师要我的联系方式[跪了][跪了]
嗯……好尴尬[拜拜][拜拜]
想看远哥全开麦唱跳的一天
（用这句话水原创的第九天[单身狗]）
@INTO1-伯远
伯远正能量（我是来水原创的）
今日尴尬事情️
1.上课班里有些乱，我没听清老师说的是啥，我就说好，结果放学才发现是让我收作业[裂开]（幸亏是下周一收[允悲][允悲]）
2.更尴尬的是下课老师让我记联系方式，我以为是我记老师的联系方式，其实是老师要我的联系方式[跪了][跪了]
嗯……好尴尬[拜拜][拜拜]
想看远哥全开麦唱跳的一天
（用这句话水原创的第九天[单身狗]）
@INTO1-伯远
中国的科学家是如何人工合成淀粉的？
大概的原理我说一下，首先是利用光伏，把太阳能转化成电能，然后用电能分解水，制成氢气和氧气。
然后，把二氧化碳和氢气放在一起，通过催化剂制造出甲醇。
最后，把甲醇和一系列的酶进行反应，最终合成淀粉。
通过以上流程，科学家实现了从太阳光到淀粉的人工合成。
这个能量转化效率，达到了7%，也就是100份太阳光能量照射到地面，科学家可以合成出7份能量的淀粉。
看起来是不是很低？
有个数据或许会吓到你，进化了无数亿年的植物，对太阳光的利用率只有2%，因为很多阳光农作物无法完全捕捉，从枝叶缝隙中穿过，漏到了地面，秋冬天也无法种植，太阳能闲置几个月。
所以，单纯光合作用，植物对太阳能的利用率能达到约33%，和目前顶级光伏板差不多的利用率水平。
但如果考虑到植物的浪费和闲置，那植物的整体太阳能利用率就跌到了只有2%。
而在这2%里，最多只有一半分配给了淀粉，其他要合成自身枝叶，以及维持自身生命所需。
也就是说，100份太阳光照射到地面，植物最多只能合成出1份能量的淀粉。
论能量利用率，人工合成淀粉技术完爆植物。
而在以上流程中，实际上最核心的流程都是通过电能实现的，把太阳能通过光伏转化为电能只是为了符合从太阳能到淀粉这一要求，让自己看起来更环保而已。
实际上，我们完全可以做到在无太阳光的环境下，让电能直接转化成淀粉，突破人类只能利用太阳能生产粮食的局限，理论上1立方米的生产能力等于5亩地。
这个意义就更大了。
能够从电能直接转化成淀粉，而且还能固定二氧化碳，这是人类步入星际时代的必备前置科技，没有这个东西你不可能进行星际航行的。
利用这个技术，星际飞船就能实现内部碳循环，从而极大的减少携带的氧气和食物等物资。
理论上，突破了可控核聚变技术之后，拥有这种技术的星际飞船，只需要在太空中捕捉游离的核燃料气体，就可以无限飞行，无限续航。
拥有这项技术后，在没有植物生存环境的外星地表，人类也可以建造生命循环系统，碳循环和氧循环都可以建立。
所以，我才说这技术是人类步入星际时代的前置性技术之一，意义十分重大。
这项技术对太阳能的利用率相当高，但作为一个刚刚突破出来的技术，那成本自然是高昂的吓人，主要贵在那个酶的上面，成本太高。
目前人工合成出淀粉，你肯定是吃不起的，价格远远贵于天然淀粉，也许几十年成本都不会具备优势。
那这项技术有啥意义？中看不中用啊。
这你就错了，刚出生的婴儿有什么用，你敢说婴儿没用么？
以青霉素作为举例。
1928年，英国细菌学教授弗莱明发现了青霉素具备强大的杀菌作用。
1929年，弗莱明发表了青霉素的论文，将这一成果公布。
然后，足足9年的时间，没人搭理弗莱明。
因为青霉素极难制造，极难提取，成本高的吓死人，不具备实用价值，所以这一成果被束之高阁。
1935年，德国生物学家杜马克的小女儿病危，被链球菌感染，得了败血病。
为了救自己的小女儿，杜玛克研制成功人类第一款抗菌药，磺胺类药物百浪多息，救下了自己女儿的命。
红25军指挥官程子华和徐海东中弹负伤后被细菌感染，发起高烧，命在旦夕时，军医在战斗缴获品中发现一罐磺胺类药物，最后才救下两位将军的命。
磺胺类药物缺陷很大，能杀死的细菌种类较少，还会杀伤大量的人体正常细胞，副作用相当大。
但这毕竟是人类第一款抗菌药物，在第一次世界大战中大显神威，救下了很多士兵的性命。
绝大多数士兵，都不是被炮火直接击毙的，而是受伤后死于细菌感染，抗菌药的效果十分显著。
作为德国的敌人，看到抗菌药如此厉害，英国也开始加速抗生素的研发。
1939年，弗洛里团队重复了弗莱明的实验，成功提取了少量青霉素，为一个严重感染的15岁男孩进行了注射，挽救了他的性命。
实验证明青霉素前景无限，价值不可估量。
但青霉素的提取之难，难于上青天，凭英国的能力，就算不考虑价格，都没办法实现大规模生产。
1941年7月，弗洛里带着部分团队成员来到了美国，和美国共享技术，希望借着美国的力量突破规模生产的瓶颈。
这项技术的价值一目了然，于是美国政府投入了巨资，组织了16家医药巨头参与联合研发。
到了1943年，美国终于生产出了21万支每针10万单位的青霉素，大概能救几万人。
但那个成本，高的实在是有点吓人，每剂费用为200美元。
1克青霉素，当时的价值等于3200克黄金，真的是只有达官贵人才用的起。
1944年，美国化学家找到了利用化学办法直接合成青霉素的办法，比生物发酵青霉素要快得多，也便宜的多。
青霉素的产量骤然飙升，年产量增长250倍。
到了1945年，每剂青霉素的价格下降到了6美元。
到了1946年，每剂青霉素的价格下降到了0.55美元。
是不是很便宜？
到了1949年，1瓶20万单位的青霉素仅重0.12克，却依然相当于黄金0.9克的价格。
不过到了如今，一瓶青霉素的价格，只有几毛钱了，单位还是人民币。
原创 一棵青木 远方青木
大概的原理我说一下，首先是利用光伏，把太阳能转化成电能，然后用电能分解水，制成氢气和氧气。
然后，把二氧化碳和氢气放在一起，通过催化剂制造出甲醇。
最后，把甲醇和一系列的酶进行反应，最终合成淀粉。
通过以上流程，科学家实现了从太阳光到淀粉的人工合成。
这个能量转化效率，达到了7%，也就是100份太阳光能量照射到地面，科学家可以合成出7份能量的淀粉。
看起来是不是很低？
有个数据或许会吓到你，进化了无数亿年的植物，对太阳光的利用率只有2%，因为很多阳光农作物无法完全捕捉，从枝叶缝隙中穿过，漏到了地面，秋冬天也无法种植，太阳能闲置几个月。
所以，单纯光合作用，植物对太阳能的利用率能达到约33%，和目前顶级光伏板差不多的利用率水平。
但如果考虑到植物的浪费和闲置，那植物的整体太阳能利用率就跌到了只有2%。
而在这2%里，最多只有一半分配给了淀粉，其他要合成自身枝叶，以及维持自身生命所需。
也就是说，100份太阳光照射到地面，植物最多只能合成出1份能量的淀粉。
论能量利用率，人工合成淀粉技术完爆植物。
而在以上流程中，实际上最核心的流程都是通过电能实现的，把太阳能通过光伏转化为电能只是为了符合从太阳能到淀粉这一要求，让自己看起来更环保而已。
实际上，我们完全可以做到在无太阳光的环境下，让电能直接转化成淀粉，突破人类只能利用太阳能生产粮食的局限，理论上1立方米的生产能力等于5亩地。
这个意义就更大了。
能够从电能直接转化成淀粉，而且还能固定二氧化碳，这是人类步入星际时代的必备前置科技，没有这个东西你不可能进行星际航行的。
利用这个技术，星际飞船就能实现内部碳循环，从而极大的减少携带的氧气和食物等物资。
理论上，突破了可控核聚变技术之后，拥有这种技术的星际飞船，只需要在太空中捕捉游离的核燃料气体，就可以无限飞行，无限续航。
拥有这项技术后，在没有植物生存环境的外星地表，人类也可以建造生命循环系统，碳循环和氧循环都可以建立。
所以，我才说这技术是人类步入星际时代的前置性技术之一，意义十分重大。
这项技术对太阳能的利用率相当高，但作为一个刚刚突破出来的技术，那成本自然是高昂的吓人，主要贵在那个酶的上面，成本太高。
目前人工合成出淀粉，你肯定是吃不起的，价格远远贵于天然淀粉，也许几十年成本都不会具备优势。
那这项技术有啥意义？中看不中用啊。
这你就错了，刚出生的婴儿有什么用，你敢说婴儿没用么？
以青霉素作为举例。
1928年，英国细菌学教授弗莱明发现了青霉素具备强大的杀菌作用。
1929年，弗莱明发表了青霉素的论文，将这一成果公布。
然后，足足9年的时间，没人搭理弗莱明。
因为青霉素极难制造，极难提取，成本高的吓死人，不具备实用价值，所以这一成果被束之高阁。
1935年，德国生物学家杜马克的小女儿病危，被链球菌感染，得了败血病。
为了救自己的小女儿，杜玛克研制成功人类第一款抗菌药，磺胺类药物百浪多息，救下了自己女儿的命。
红25军指挥官程子华和徐海东中弹负伤后被细菌感染，发起高烧，命在旦夕时，军医在战斗缴获品中发现一罐磺胺类药物，最后才救下两位将军的命。
磺胺类药物缺陷很大，能杀死的细菌种类较少，还会杀伤大量的人体正常细胞，副作用相当大。
但这毕竟是人类第一款抗菌药物，在第一次世界大战中大显神威，救下了很多士兵的性命。
绝大多数士兵，都不是被炮火直接击毙的，而是受伤后死于细菌感染，抗菌药的效果十分显著。
作为德国的敌人，看到抗菌药如此厉害，英国也开始加速抗生素的研发。
1939年，弗洛里团队重复了弗莱明的实验，成功提取了少量青霉素，为一个严重感染的15岁男孩进行了注射，挽救了他的性命。
实验证明青霉素前景无限，价值不可估量。
但青霉素的提取之难，难于上青天，凭英国的能力，就算不考虑价格，都没办法实现大规模生产。
1941年7月，弗洛里带着部分团队成员来到了美国，和美国共享技术，希望借着美国的力量突破规模生产的瓶颈。
这项技术的价值一目了然，于是美国政府投入了巨资，组织了16家医药巨头参与联合研发。
到了1943年，美国终于生产出了21万支每针10万单位的青霉素，大概能救几万人。
但那个成本，高的实在是有点吓人，每剂费用为200美元。
1克青霉素，当时的价值等于3200克黄金，真的是只有达官贵人才用的起。
1944年，美国化学家找到了利用化学办法直接合成青霉素的办法，比生物发酵青霉素要快得多，也便宜的多。
青霉素的产量骤然飙升，年产量增长250倍。
到了1945年，每剂青霉素的价格下降到了6美元。
到了1946年，每剂青霉素的价格下降到了0.55美元。
是不是很便宜？
到了1949年，1瓶20万单位的青霉素仅重0.12克，却依然相当于黄金0.9克的价格。
不过到了如今，一瓶青霉素的价格，只有几毛钱了，单位还是人民币。
原创 一棵青木 远方青木
【从0到1的突破！人工合成淀粉有何厉害之处】
设想一下，不需要种地，也不需要绿色植物，以太阳光、水和二氧化碳为原料，在工厂里就可以像植物一样源源不断生产出淀粉。是不是很神奇？而今，这看似遥不可及的一幕，在不久的将来，有望实现。
近期，中科院天津工业生物技术研究所传来喜讯：经过6年技术攻关，科研团队在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。
不依赖植物光合作用，设计人工生物系统固定二氧化碳，合成淀粉，这一被国际学术界认为将是影响世界的重大颠覆性技术，究竟有何厉害之处？其突破，又有何科学意义和现实意义？记者就此采访了论文的作者及相关专家。
突破瓶颈
中国人偏重碳水饮食，清代美食家袁枚曾在《随园食单》中这样写道，“粥饭本也，余菜末也”，足见国人对碳水的宠爱。这里所说的碳水即碳水化合物，由碳、氢、氧组成，是人类生存必不可少的元素。而淀粉就是“粥饭”中最主要的碳水化合物，它是面粉、大米、玉米等粮食的主要成分，是养活全球人口最重要的食物原料，同时也是重要的工业原料。
多少年来，农作物通过光合作用，将水、二氧化碳等无机化合物合成可作为动物饲料和人类食物的糖类乃至淀粉等碳水化合物，是地球上最重要的生物化学反应过程。但这是效率最高的淀粉生产方式吗？答案是否定的。
根据论文通讯作者、天津工业生物所所长马延和提供的数据，在玉米等农作物中，将二氧化碳转变为淀粉，涉及约60步代谢反应以及复杂的生理调控，太阳能的利用效率不足2%。“植物经过亿万年进化，适应了自然环境，其固有属性制约了淀粉高效合成。”马延和称。
有没有一种办法能够摆脱植物来合成淀粉？自合成生物学诞生以来，人们就开始尝试人工构建非自然途径，实现二氧化碳到淀粉的转化，以突破植物媒介光合作用的瓶颈。但是，因为技术路线不清、瓶颈问题难测，这条科研之路存在很多不确定性。
马延和等人还是决定勇闯“无人区”。2015年起，天津工业生物所在中国科学院重点部署项目和天津市财政专项的支持下，立项开展二氧化碳合成淀粉的研究。
6年鏖战，研究团队终于如愿以偿。论文第一作者、天津工业生物所副研究员蔡韬兴奋地说：“我们拿合成淀粉与自然界中的淀粉比较，得到核磁结果是一模一样的，可以说，合成淀粉实际上与自然的淀粉是没有区别的。”
这意味着什么？数据显示，2019年，全世界有近7.5亿人面临重度粮食不安全，占世界总人口近十分之一。“即使是替代一部分粮食淀粉作为工业原料甚至饲料，也是对缓解农业压力的巨大贡献。”马延和表示。
技术路径
用二氧化碳人工合成淀粉，这项颠覆性技术是如何炼成的？马延和告诉记者，从能量角度看，光合作用的本质是将太阳光能转化为储藏在淀粉中的化学能。
可如何更高效地将光能转变为化学能？模拟和借鉴自然过程，构筑新的人工光合途径，科研人员想到了光能—电能—化学能的能量转变方式，首先通过光伏发电将光能转变为电能，通过光伏电水解产生氢气，然后通过催化利用氢气将二氧化碳还原生成甲醇，将电能转化为甲醇中储存的化学能，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。
甲醇储存了来自太阳能的能量，但是自然界中并不存在甲醇合成淀粉的生命过程。于是，科研人员又利用合成生物学的思想，从海量的生物化学反应数据中设计出了一条仅包含10步主反应的甲醇到淀粉的人工路线ASAP。
为将设计蓝图变为现实，科研人员还挖掘与改造了来自动物、植物、微生物等31个不同物种的62个生物酶催化剂，最终优中选优，使用10个酶逐步将一碳的甲醇转化为三碳的二羟基丙酮，进一步转化为六碳的磷酸葡萄糖，最终合成了直链和支链淀粉。
“这是实现人工光合作用合成淀粉的一种过程。”马延和说，从科学突破角度看，这一人工途径的淀粉合成，向设计自然、超越自然目标的实现迈进了一大步，为创建新功能的生物系统提供了新的科学基础。
从技术创新角度看，通过发展高效的人工催化剂和生物酶，研究团队从6568个生化反应中设计形成固碳与人工合成淀粉新途径。按照20%的光电转化效率计算，这条化学、生物杂合的人工合成淀粉新系统，理论能量转化效率可达7%，其淀粉合成速率比自然光合作用提高了3.5倍。
这意味着什么？蔡韬解释，按照目前技术参数推算，在能量供给充足的条件下，理论上1立方米大小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产量(按我国玉米淀粉平均亩产量计算)，“这一成果为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造打开了一扇窗”。
应用前景
在江南大学原校长、中国工程院院士陈坚看来，食品生产大约占据全球40%的耕地，产生了25%的温室气体，作为最主要的粮食成分之一，淀粉的可持续供应是人类未来面临的重要挑战。这项研究成果将化学与生物的方法相结合，采用蛋白质工程和合成生物学等一系列新技术，从二氧化碳直接合成淀粉，完全颠覆了传统的淀粉生产方式。这项研究工作是典型的从“0到1”的原创性成果，不仅对未来的农业生产，特别是粮食生产具有革命性的影响，而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义。
马延和表示，如果未来该系统过程成本与农业种植相比具有经济可行性，并实际应用，将有可能节约90%以上的耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平。
不过，他同时强调，目前该成果尚处于实验室阶段，离实际应用还有相当长的距离，且面临诸多挑战。
“后续，研究团队还需要尽快实现从‘0到1’的概念突破到‘1到10’和‘10到100’的转换，让这项技术最终成为解决人类发展问题的有效手段和工具。”中科院副院长周琪表示，中科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。
“当今世界面临全球气候变化、粮食安全、能源资源短缺、生态环境污染等一系列重大挑战，科技创新已成为重塑全球格局、创造人类美好未来的关键因素。二氧化碳的转化利用与人工合成淀粉，正是应对挑战的重大科技问题之一。”周琪说。
来源：经济日报
设想一下，不需要种地，也不需要绿色植物，以太阳光、水和二氧化碳为原料，在工厂里就可以像植物一样源源不断生产出淀粉。是不是很神奇？而今，这看似遥不可及的一幕，在不久的将来，有望实现。
近期，中科院天津工业生物技术研究所传来喜讯：经过6年技术攻关，科研团队在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。
不依赖植物光合作用，设计人工生物系统固定二氧化碳，合成淀粉，这一被国际学术界认为将是影响世界的重大颠覆性技术，究竟有何厉害之处？其突破，又有何科学意义和现实意义？记者就此采访了论文的作者及相关专家。
突破瓶颈
中国人偏重碳水饮食，清代美食家袁枚曾在《随园食单》中这样写道，“粥饭本也，余菜末也”，足见国人对碳水的宠爱。这里所说的碳水即碳水化合物，由碳、氢、氧组成，是人类生存必不可少的元素。而淀粉就是“粥饭”中最主要的碳水化合物，它是面粉、大米、玉米等粮食的主要成分，是养活全球人口最重要的食物原料，同时也是重要的工业原料。
多少年来，农作物通过光合作用，将水、二氧化碳等无机化合物合成可作为动物饲料和人类食物的糖类乃至淀粉等碳水化合物，是地球上最重要的生物化学反应过程。但这是效率最高的淀粉生产方式吗？答案是否定的。
根据论文通讯作者、天津工业生物所所长马延和提供的数据，在玉米等农作物中，将二氧化碳转变为淀粉，涉及约60步代谢反应以及复杂的生理调控，太阳能的利用效率不足2%。“植物经过亿万年进化，适应了自然环境，其固有属性制约了淀粉高效合成。”马延和称。
有没有一种办法能够摆脱植物来合成淀粉？自合成生物学诞生以来，人们就开始尝试人工构建非自然途径，实现二氧化碳到淀粉的转化，以突破植物媒介光合作用的瓶颈。但是，因为技术路线不清、瓶颈问题难测，这条科研之路存在很多不确定性。
马延和等人还是决定勇闯“无人区”。2015年起，天津工业生物所在中国科学院重点部署项目和天津市财政专项的支持下，立项开展二氧化碳合成淀粉的研究。
6年鏖战，研究团队终于如愿以偿。论文第一作者、天津工业生物所副研究员蔡韬兴奋地说：“我们拿合成淀粉与自然界中的淀粉比较，得到核磁结果是一模一样的，可以说，合成淀粉实际上与自然的淀粉是没有区别的。”
这意味着什么？数据显示，2019年，全世界有近7.5亿人面临重度粮食不安全，占世界总人口近十分之一。“即使是替代一部分粮食淀粉作为工业原料甚至饲料，也是对缓解农业压力的巨大贡献。”马延和表示。
技术路径
用二氧化碳人工合成淀粉，这项颠覆性技术是如何炼成的？马延和告诉记者，从能量角度看，光合作用的本质是将太阳光能转化为储藏在淀粉中的化学能。
可如何更高效地将光能转变为化学能？模拟和借鉴自然过程，构筑新的人工光合途径，科研人员想到了光能—电能—化学能的能量转变方式，首先通过光伏发电将光能转变为电能，通过光伏电水解产生氢气，然后通过催化利用氢气将二氧化碳还原生成甲醇，将电能转化为甲醇中储存的化学能，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。
甲醇储存了来自太阳能的能量，但是自然界中并不存在甲醇合成淀粉的生命过程。于是，科研人员又利用合成生物学的思想，从海量的生物化学反应数据中设计出了一条仅包含10步主反应的甲醇到淀粉的人工路线ASAP。
为将设计蓝图变为现实，科研人员还挖掘与改造了来自动物、植物、微生物等31个不同物种的62个生物酶催化剂，最终优中选优，使用10个酶逐步将一碳的甲醇转化为三碳的二羟基丙酮，进一步转化为六碳的磷酸葡萄糖，最终合成了直链和支链淀粉。
“这是实现人工光合作用合成淀粉的一种过程。”马延和说，从科学突破角度看，这一人工途径的淀粉合成，向设计自然、超越自然目标的实现迈进了一大步，为创建新功能的生物系统提供了新的科学基础。
从技术创新角度看，通过发展高效的人工催化剂和生物酶，研究团队从6568个生化反应中设计形成固碳与人工合成淀粉新途径。按照20%的光电转化效率计算，这条化学、生物杂合的人工合成淀粉新系统，理论能量转化效率可达7%，其淀粉合成速率比自然光合作用提高了3.5倍。
这意味着什么？蔡韬解释，按照目前技术参数推算，在能量供给充足的条件下，理论上1立方米大小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产量(按我国玉米淀粉平均亩产量计算)，“这一成果为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造打开了一扇窗”。
应用前景
在江南大学原校长、中国工程院院士陈坚看来，食品生产大约占据全球40%的耕地，产生了25%的温室气体，作为最主要的粮食成分之一，淀粉的可持续供应是人类未来面临的重要挑战。这项研究成果将化学与生物的方法相结合，采用蛋白质工程和合成生物学等一系列新技术，从二氧化碳直接合成淀粉，完全颠覆了传统的淀粉生产方式。这项研究工作是典型的从“0到1”的原创性成果，不仅对未来的农业生产，特别是粮食生产具有革命性的影响，而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义。
马延和表示，如果未来该系统过程成本与农业种植相比具有经济可行性，并实际应用，将有可能节约90%以上的耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平。
不过，他同时强调，目前该成果尚处于实验室阶段，离实际应用还有相当长的距离，且面临诸多挑战。
“后续，研究团队还需要尽快实现从‘0到1’的概念突破到‘1到10’和‘10到100’的转换，让这项技术最终成为解决人类发展问题的有效手段和工具。”中科院副院长周琪表示，中科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。
“当今世界面临全球气候变化、粮食安全、能源资源短缺、生态环境污染等一系列重大挑战，科技创新已成为重塑全球格局、创造人类美好未来的关键因素。二氧化碳的转化利用与人工合成淀粉，正是应对挑战的重大科技问题之一。”周琪说。
来源：经济日报
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