【“倔强”的守门人】
有这样一个岗位,工作着一群可爱的人,他们不爱红妆爱“蓝装”。帽子、口罩、护目镜,遮挡了他们或美丽或英俊的容颜;隔离衣与白大褂混搭,是他们最潮流的华服。
当前疫情形势严峻,医院作为战“疫”的前沿阵地,不容有失。门诊及各病区的预检分诊口更是医院疫情防控的重中之重。作为守护医院门诊的“第一道防线”,预检分诊团队每天都要仔细核对每一位来院人员,识别筛查发热患者,每天重复进行着看似简单,实则非常重要且又繁琐又有风险的任务,严格把控疫情防控阻击战第一道关口。
“您好!请出示您的健康码、行程码。”
“请让我看一下您的核酸检测报告。”
“最近有没有黄码转绿码?有出过高台吗?有没有接触过外来人员?
“您的口罩脏了,给您换一个吧。”
“这是皮肤消毒液,喷一下手吧。”
“真的很抱歉,疫情期间不能探视,这些礼品我能帮您转达吗?”
“不好意思,现在病人和陪护不能外出,有什么我能帮您吗?”
“您别激动,我们这样做也是为了大家的安全。”
“很抱歉!真的不能让您进去,我可以对您放松,就可以对后面的人放松,那样的话,这道屏障就失去了它的作用。”
他们每天都要重复几百次的询问,登记信息和测量体温;面对群众的不耐烦和不理解,他们始终如一耐心地引导。面对严峻的疫情形势,他们丝毫不敢懈怠,一如既往地守好医院门诊、住院部和各病区的门口,避免可疑传染病人与普通病人以及医护人员交叉感染。
预检分诊除了测体温、引导就医外,还需要验证身份证、查看健康码和行程卡、详细询问来院人员的个人情况以及指导填写个人排查表,并将可疑的患者引导至发热门诊。为了高效开展工作,他们每天早上六点半就要到岗,开始穿好工作服,换好工作鞋,做好手卫生,然后口罩、帽子、隔离衣、护目镜、手套层层穿戴好,等待着第一批就诊患者的到来。全部武装一穿就是一整天,一天的工作下来人人口干舌燥,身体疲乏,声音嘶哑。高台的深秋寒风刺骨,风吹得人瑟瑟发抖。工作虽辛苦,但没有人喊累,亦没有人退缩。每一位工作人员认真负责,严格执行预检分诊,最大限度地保障全院患者及医护人员的健康安全。正是他们不分昼夜的坚守,严格监控着医院所有入口的人员进入,才构筑起了医院疫情防控的重要防线。
路虽长、夜虽慢…….预检分诊的医护人员会一直守护在抗疫一线,为全院职工和患者守好疫情防控的第一道屏障。有了这群不分昼夜坚守在一线可爱的守门人,我们一定能克服重重困难,迎来胜利的曙光!(高台县中医医院 蒋婷婷)
有这样一个岗位,工作着一群可爱的人,他们不爱红妆爱“蓝装”。帽子、口罩、护目镜,遮挡了他们或美丽或英俊的容颜;隔离衣与白大褂混搭,是他们最潮流的华服。
当前疫情形势严峻,医院作为战“疫”的前沿阵地,不容有失。门诊及各病区的预检分诊口更是医院疫情防控的重中之重。作为守护医院门诊的“第一道防线”,预检分诊团队每天都要仔细核对每一位来院人员,识别筛查发热患者,每天重复进行着看似简单,实则非常重要且又繁琐又有风险的任务,严格把控疫情防控阻击战第一道关口。
“您好!请出示您的健康码、行程码。”
“请让我看一下您的核酸检测报告。”
“最近有没有黄码转绿码?有出过高台吗?有没有接触过外来人员?
“您的口罩脏了,给您换一个吧。”
“这是皮肤消毒液,喷一下手吧。”
“真的很抱歉,疫情期间不能探视,这些礼品我能帮您转达吗?”
“不好意思,现在病人和陪护不能外出,有什么我能帮您吗?”
“您别激动,我们这样做也是为了大家的安全。”
“很抱歉!真的不能让您进去,我可以对您放松,就可以对后面的人放松,那样的话,这道屏障就失去了它的作用。”
他们每天都要重复几百次的询问,登记信息和测量体温;面对群众的不耐烦和不理解,他们始终如一耐心地引导。面对严峻的疫情形势,他们丝毫不敢懈怠,一如既往地守好医院门诊、住院部和各病区的门口,避免可疑传染病人与普通病人以及医护人员交叉感染。
预检分诊除了测体温、引导就医外,还需要验证身份证、查看健康码和行程卡、详细询问来院人员的个人情况以及指导填写个人排查表,并将可疑的患者引导至发热门诊。为了高效开展工作,他们每天早上六点半就要到岗,开始穿好工作服,换好工作鞋,做好手卫生,然后口罩、帽子、隔离衣、护目镜、手套层层穿戴好,等待着第一批就诊患者的到来。全部武装一穿就是一整天,一天的工作下来人人口干舌燥,身体疲乏,声音嘶哑。高台的深秋寒风刺骨,风吹得人瑟瑟发抖。工作虽辛苦,但没有人喊累,亦没有人退缩。每一位工作人员认真负责,严格执行预检分诊,最大限度地保障全院患者及医护人员的健康安全。正是他们不分昼夜的坚守,严格监控着医院所有入口的人员进入,才构筑起了医院疫情防控的重要防线。
路虽长、夜虽慢…….预检分诊的医护人员会一直守护在抗疫一线,为全院职工和患者守好疫情防控的第一道屏障。有了这群不分昼夜坚守在一线可爱的守门人,我们一定能克服重重困难,迎来胜利的曙光!(高台县中医医院 蒋婷婷)
清虚观一事平息后,魔尊似乎消声灭迹了,人间再没有他作恶的消息。都齐不放心,不知道魔尊又在背后打什么坏主意,于是决定一行人前往普陀山,一探究竟。
魔尊的真身锁在普陀山,在人间作怪的只是他的一缕魂魄。本翻不起什么大浪,奈何这千年以来,他不断吸取小妖们的精魄,才会逐渐强大起来。那一缕魂魄不能离真身太远太久,相信他一点藏在普陀山附近。
正当他们打算出发时,却发现溪月失踪了。
“她昨晚说头痛,想早点睡,我本想找宫里的御医给她看看,她说没事儿,她自己就是大夫,睡一觉就好,后来我们就都没去打扰她。”青青看着皱着眉头的众人,心里难过死了,明知道小月姑娘这几天情绪不太稳定,就应该陪着她。
“你别太难过,这不是你的错,魔尊想抓她,就算你在也没用,只会多一个被抓而已。”都齐拍拍她的肩,“我们会把她找回来的。”
“还有你,锦曦,在魔尊的眼里,你的禁卫军如同虚设,你也别想太多,咱们想办法找线索吧!”都齐回头对一脸愁苦的锦曦道。他知道他心里不好受,但对于魔尊,人族太弱了,根本没有一点抵抗力。
禁卫军翻遍了整个京城,都没找到一点蛛丝马迹。正当大家四处苦苦找寻溪月的踪迹时,而此时的溪月的却被锁在皇宫一座荒废已久的宫殿里,周围是无尽的黑暗。
“有人吗?”溪月这两天一直在重复着这句话,可是回答她的除了她的回音,再没有其他声音。
她估计,这是一座地下石牢。没有一丝光亮和风透进来,里面的空气夹杂着腐朽的味道,非常难闻。除了黑暗还是黑暗。溪月卷缩在角落里,墙是冰冷的,暗无天日的日子让她临近崩溃的边缘。
“我的小公主,为父给你的惊喜不错吧!”魔尊的声音在这幽闭的空间响起。
“是你,你为什么要抓我?”
“抓你,本座见自己的女儿,还要用得着抓吗?”
“那你为何把我关在这里?放我出去。”溪月怒道。
“啧啧啧……这就是你这个当女儿对父亲的态度,你在人间难道没学过孝道吗?”魔尊冷笑道。
“我已轮回几世,跟你早没半点血缘关系。”
“是吗?是那群人告诉你的?哈哈哈……”魔尊嘲讽道,“他们要消灭你的父亲,你居然还相信他们,还帮他们对付本座,你这样的女儿养来何用。”溪月的身体被甩飞了起来,撞在墙上。
“噗!”一口鲜血吐了出来,“你就是这样心疼自己的女儿的。”溪月擦了擦嘴角的血迹,倔强地望着空中漂浮的那张脸。
“本座曾经也百般疼你,结果却换来你吃里扒外,狼心狗肺。”魔尊狠狠地瞪着她。
“嘴长在你身上,你想怎么说就怎么说。”溪月对他没有半点愧疚之心。
“那本座就让你看看事实。”石屋突然出现一道白光,反射在墙上。
白光中跑出一位俊俏的女孩,面容居然跟她有七八分相似,溪月伸手去拉,却发现是虚幻的。姑娘后面一大群追兵,姑娘边跑边回头看,一不小心跟一位白衣公子撞在一起,姑娘直接撞进了那位公子的怀里。溪月仔细一看,那位白衣公子尽然是都齐。
“哇!好俊俏的男子呀!”刚刚还忙着逃跑的姑娘,现在眼里却冒着粉色的泡泡,嘴角的口水都快流出来了。
“公主!”后面的人眼看就要追上了,姑娘猛地醒悟过来,牵着都齐的手往小巷里跑去。
“公主,您就可怜可怜老奴,跟老奴回去吧!不然魔尊要扒了老奴的皮。”领头的男子喘着粗气。
“啦啦啦,本公主才不跟你回去呢,本公主不要嫁给鬼族那个人不人鬼不鬼的怪物。”姑娘吐了吐舌头,回头看了眼被她强牵着的都齐,“回去告诉父王,我要嫁也要嫁这位俊俏的公子,其他的我都不要。”男子看了眼都齐,摇着头带着一群手下回去了。
“她真这么说?”这是的魔尊看上去还算得上一位慈眉的老者。
“是的,魔尊。”先前的男子低头立在旁边。
“去查查那小子的底。”魔尊摸着自己的胡须,眼里看不到情绪。
“报告魔尊,那男子是桃花老祖的首席大弟子,此次来魔族,应该是来打探消息的。”
“桃花老祖,呵呵!”魔尊笑了笑。
“老祖呀!好久不见。”魔尊带了一大堆礼物来到桃花坞,
“哟!什么风把魔尊吹到老夫的桃花坞来了。”桃花老祖看了看堆在门口的礼物,“魔尊这是唱哪出呀!”
“唉!还不是我家的宝贝看上你的首席大弟子了,而且非他不嫁,可怜天下父母心呀,本座也是一位父亲呀。”魔尊笑道,“老祖不请我进去喝一杯,这可不是老祖的待客之道哟!”
“喝一杯,你不是也贪上了老夫的桃花酿吧!说什么你女儿看上我家大徒弟,这借口也太烂了。”老祖边调笑,边请魔尊进去。
“本座没有开玩笑,本座说的都是真的,你老就成全一下吧!”魔尊认真道。
老祖看了看他,“这事儿我说了不算!得孩子说了算呀!”
“你不是他师父吗?”
“师父也做不了男婚女嫁的主呀!”
“说来说去,你就是嫌弃我女儿是魔族是吧!”
老祖但笑不语,“你,你,你这老东西。”魔尊怒起,甩手就往外走,正好碰上回来的都齐。
“小子,本座问你,你可愿娶本座的闺女。”魔尊厉声问道。
都齐看向老祖,“别看你师父,本座问你,愿不愿意去魔族公主,本座的女儿为妻。”
“原来是魔尊驾到,有失远迎。”都齐拱手行礼道。
“别跟本座来这些虚的,本座就问你愿不愿。”魔尊及其不耐烦。
“小仙仙力尚浅,还虚潜心修炼,所以目前还没有成家的想法。抱歉!”
“好!好!好!本座就知道,你们瞧不起本座的女儿,因为她是魔族,本座在此发誓,本座要一统三界,让你们都以本座为尊,以本座的女儿为尊,看谁还敢小瞧本座的女儿,哼!”魔尊愤怒地拂袖而去………
魔尊的真身锁在普陀山,在人间作怪的只是他的一缕魂魄。本翻不起什么大浪,奈何这千年以来,他不断吸取小妖们的精魄,才会逐渐强大起来。那一缕魂魄不能离真身太远太久,相信他一点藏在普陀山附近。
正当他们打算出发时,却发现溪月失踪了。
“她昨晚说头痛,想早点睡,我本想找宫里的御医给她看看,她说没事儿,她自己就是大夫,睡一觉就好,后来我们就都没去打扰她。”青青看着皱着眉头的众人,心里难过死了,明知道小月姑娘这几天情绪不太稳定,就应该陪着她。
“你别太难过,这不是你的错,魔尊想抓她,就算你在也没用,只会多一个被抓而已。”都齐拍拍她的肩,“我们会把她找回来的。”
“还有你,锦曦,在魔尊的眼里,你的禁卫军如同虚设,你也别想太多,咱们想办法找线索吧!”都齐回头对一脸愁苦的锦曦道。他知道他心里不好受,但对于魔尊,人族太弱了,根本没有一点抵抗力。
禁卫军翻遍了整个京城,都没找到一点蛛丝马迹。正当大家四处苦苦找寻溪月的踪迹时,而此时的溪月的却被锁在皇宫一座荒废已久的宫殿里,周围是无尽的黑暗。
“有人吗?”溪月这两天一直在重复着这句话,可是回答她的除了她的回音,再没有其他声音。
她估计,这是一座地下石牢。没有一丝光亮和风透进来,里面的空气夹杂着腐朽的味道,非常难闻。除了黑暗还是黑暗。溪月卷缩在角落里,墙是冰冷的,暗无天日的日子让她临近崩溃的边缘。
“我的小公主,为父给你的惊喜不错吧!”魔尊的声音在这幽闭的空间响起。
“是你,你为什么要抓我?”
“抓你,本座见自己的女儿,还要用得着抓吗?”
“那你为何把我关在这里?放我出去。”溪月怒道。
“啧啧啧……这就是你这个当女儿对父亲的态度,你在人间难道没学过孝道吗?”魔尊冷笑道。
“我已轮回几世,跟你早没半点血缘关系。”
“是吗?是那群人告诉你的?哈哈哈……”魔尊嘲讽道,“他们要消灭你的父亲,你居然还相信他们,还帮他们对付本座,你这样的女儿养来何用。”溪月的身体被甩飞了起来,撞在墙上。
“噗!”一口鲜血吐了出来,“你就是这样心疼自己的女儿的。”溪月擦了擦嘴角的血迹,倔强地望着空中漂浮的那张脸。
“本座曾经也百般疼你,结果却换来你吃里扒外,狼心狗肺。”魔尊狠狠地瞪着她。
“嘴长在你身上,你想怎么说就怎么说。”溪月对他没有半点愧疚之心。
“那本座就让你看看事实。”石屋突然出现一道白光,反射在墙上。
白光中跑出一位俊俏的女孩,面容居然跟她有七八分相似,溪月伸手去拉,却发现是虚幻的。姑娘后面一大群追兵,姑娘边跑边回头看,一不小心跟一位白衣公子撞在一起,姑娘直接撞进了那位公子的怀里。溪月仔细一看,那位白衣公子尽然是都齐。
“哇!好俊俏的男子呀!”刚刚还忙着逃跑的姑娘,现在眼里却冒着粉色的泡泡,嘴角的口水都快流出来了。
“公主!”后面的人眼看就要追上了,姑娘猛地醒悟过来,牵着都齐的手往小巷里跑去。
“公主,您就可怜可怜老奴,跟老奴回去吧!不然魔尊要扒了老奴的皮。”领头的男子喘着粗气。
“啦啦啦,本公主才不跟你回去呢,本公主不要嫁给鬼族那个人不人鬼不鬼的怪物。”姑娘吐了吐舌头,回头看了眼被她强牵着的都齐,“回去告诉父王,我要嫁也要嫁这位俊俏的公子,其他的我都不要。”男子看了眼都齐,摇着头带着一群手下回去了。
“她真这么说?”这是的魔尊看上去还算得上一位慈眉的老者。
“是的,魔尊。”先前的男子低头立在旁边。
“去查查那小子的底。”魔尊摸着自己的胡须,眼里看不到情绪。
“报告魔尊,那男子是桃花老祖的首席大弟子,此次来魔族,应该是来打探消息的。”
“桃花老祖,呵呵!”魔尊笑了笑。
“老祖呀!好久不见。”魔尊带了一大堆礼物来到桃花坞,
“哟!什么风把魔尊吹到老夫的桃花坞来了。”桃花老祖看了看堆在门口的礼物,“魔尊这是唱哪出呀!”
“唉!还不是我家的宝贝看上你的首席大弟子了,而且非他不嫁,可怜天下父母心呀,本座也是一位父亲呀。”魔尊笑道,“老祖不请我进去喝一杯,这可不是老祖的待客之道哟!”
“喝一杯,你不是也贪上了老夫的桃花酿吧!说什么你女儿看上我家大徒弟,这借口也太烂了。”老祖边调笑,边请魔尊进去。
“本座没有开玩笑,本座说的都是真的,你老就成全一下吧!”魔尊认真道。
老祖看了看他,“这事儿我说了不算!得孩子说了算呀!”
“你不是他师父吗?”
“师父也做不了男婚女嫁的主呀!”
“说来说去,你就是嫌弃我女儿是魔族是吧!”
老祖但笑不语,“你,你,你这老东西。”魔尊怒起,甩手就往外走,正好碰上回来的都齐。
“小子,本座问你,你可愿娶本座的闺女。”魔尊厉声问道。
都齐看向老祖,“别看你师父,本座问你,愿不愿意去魔族公主,本座的女儿为妻。”
“原来是魔尊驾到,有失远迎。”都齐拱手行礼道。
“别跟本座来这些虚的,本座就问你愿不愿。”魔尊及其不耐烦。
“小仙仙力尚浅,还虚潜心修炼,所以目前还没有成家的想法。抱歉!”
“好!好!好!本座就知道,你们瞧不起本座的女儿,因为她是魔族,本座在此发誓,本座要一统三界,让你们都以本座为尊,以本座的女儿为尊,看谁还敢小瞧本座的女儿,哼!”魔尊愤怒地拂袖而去………
人工合成淀粉
前两天我国中国科学院天津工业生物技术研究所的科学家们在Science上发表了一项重要的研究成果,首次从二氧化碳出发合成了淀粉(以下简称人工合成淀粉或合成淀粉)。既然是首次,也就是说以前人们做不了这件事,这事在自然界是通过植物的光合作用完成的。有些网友说希望我讲讲这个话题,不过植物、太阳能、化学合成、固碳都不是我熟悉的领域,我只能站在生物学大领域的角度谈一谈,也不能保证说得对。
(一)研究的意义
这项研究的意义非常重大。我们知道地球上所有生命所需的能源归根结底都来自太阳光,但动物和真菌以及大部分的细菌都不会利用太阳光,只有植物和一些细菌(主要是蓝细菌)才能利用阳光的能量合成有机物,而我们动物只会把这些有机物氧化分解成二氧化碳和水等小分子。因此,在生态学上,植物是生产者,而我们是消费者,这是不是有点惭愧?现在如果我们也能从二氧化碳出发来合成糖类,那是不是意义很大?当然,这只是一种好玩的说法。实际上,这项研究在理论和技术上贡献都很大。比如,它并不是通过反复摸索试验最后侥幸成功的,而是先通过理论计算,找出候选途径,再去实验。虽然还是少不了摸索和试错,但计算显然起了非常大甚至是决定性的作用。其次,合成本身的技术对今后的研究也相当有价值。媒体的报道过于强调它潜在的应用价值,实际上它直接的贡献是理论和技术方面的,而应用还是比较远期的,现在还不好说。
(二)人工合成淀粉与光合作用的对比
光合作用是“光驱动的合成作用”的简称。光合作用分为光反应和暗反应。光反应这一步是通过叶绿素等色素吸收光子的能量来做两件事,一是获取高能量高活性的ATP;二是裂解水分子,放出氧气,并获得氢和电子(也就是还原力)。这一步的本质是把光能转变成了化学能,但这些化学能的存在形式是高活性,高反应性,不能长期储存,而暗反应那一步则是用这些化学能来固定二氧化碳,生成能够长期储存的化学能——糖类(葡萄糖和淀粉等)。显然,合成淀粉模拟的是暗反应这一步。
前两天看到一种说法,认为光合作用关键的是光反应,而合成淀粉的反应既没有利用太阳光的能源,也没有裂解水,也没有放出氧气,后面的固定二氧化碳以及合成淀粉还都得耗电,因此这项研究是蒙人的。这个说法看似有理,其实非常有失公允。暗反应也是光合作用中很重要的一步,怎么能当成无足轻重呢?而且涉及到光反应还有更重要的一个问题,就是我们下一节要讨论的能量转化效率的问题。
(三)光能转化的效率
既然这项技术是在模拟暗反应,那么有没有模拟光反应的技术呢?当然有了,那就是光伏发电啊。光伏发电一方面获得了电能,同时电能还可以分解水得到单质的氢和氧。你看这一步和植物的光反应是不是很像?而且,现在光伏发电的效率已经明显高于植物对阳光的利用。那么,我们用光伏发电,再用电能去驱动暗反应,生产有机物,岂不是很好?又怎么能叫蒙人呢?也就是说,人工光合作用的瓶颈其实并不在光反应,而是在暗反应。光伏发电有个短板是电能不好储存,合成淀粉恰恰能把电能变成化学能长期储存和运输。这项研究恰好在帮助人们突破这个瓶颈,这意义难道还不够大吗?
当然,所用电能也不局限于光伏发电,也可以是风电、水电、核电,总之只要成本合算就好。假如将来有了可控热核反应就更好。
(四)人工合成淀粉的应用前景
媒体报导的时候大多会着重于技术的应用,毕竟这一点容易牵动读者的神经,但是从目前看应用应该还是比较遥远的事。回想一下,大多数技术在应用之前不都是先有了汗牛充栋的论文吗?哪有开天辟地第一篇论文一出来就应用的?论文的作者在接受采访时说“从控制过程成本初步计算,只有当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,要想实现工业化生产,还需解决诸多的科技难题。”我觉得这个说法还是公允的。一方面是效率有待提高,另一方面还有其他的技术难题,比如设备的成本,就是说即使它的效率比农业高,但如果设备成本远远高于种子、化肥、农药、农机等等,那么还是不合算;另外,作物本身是0污染的(化肥农药农机有污染),那么这种合成反应除了产生淀粉还有没有其他有毒有害的副产物呢?凡此种种,都需要考虑。一项技术从诞生到应用,我们很难说从0到1更难,还是从1到10更难。但不论如何,人们已经完成了从0到1这一步。虽不应盲目乐观,但适度乐观展望一下还是可以的。
(五)合成食物
关于合成淀粉的应用,媒体讲的最多的是合成食物。然而,从应用的角度,合成食物可能会排得比较靠后。首先,食物的要求很高。农作物虽然生产效率不高,但它们是无毒无害的,农产品通常只需要碾米磨面这样的粗提就可以食用。而且,米糠、麦麸也无害,反而有益健康。可是,人工合成的淀粉就不一样了,很可能伴有有毒的副产物,这样提取的难度和成本就会很高。况且,人类也不需要吃纯淀粉。甚至,家畜家禽也不太需要吃纯淀粉。因此,合成淀粉应用的大头应该首先是作为工业原料。事实上,粮食产品很多也作为工业原料,比如说抗生素的发酵就要用掉大量的玉米淀粉、玉米油、玉米浆、豆油、豆饼等等;人们还用玉米淀粉来生产酒精作为汽车的能源等等。如果合成淀粉能够作为这些工业的原料,我们就能省下更多的耕地来种植人类食物和牲畜的饲料。另外,纤维素和淀粉的结构非常相似,都是多聚葡萄糖。如果能够合成纤维素,就可以生产纸张和布匹,也能节约森林并减少棉麻等纤维作物的种植。总之,我们不必太纠结合成淀粉的“能好怎”。
还有的媒体刻意提到中国人的主食是淀粉来彰显这项研究的意义,这个也大可不必。我国主食淀粉已然太多,应该减少,更不该添加纯淀粉。这项研究已经非常伟大的,不必找不合适的理由给它贴金。
(六)外星球移民
还有不少媒体讲到这项技术在移民外星球上的应用的,这个就属于畅想了。如果一个星球有光、二氧化碳和水,温度也合适,那就可以投放蓝细菌了。实际上,这样的星球很难找,而且我们除了月球也很难登上任何其他的星球,能不能合成淀粉有什么重要的呢?我还是那句话,地球上的南北极、青藏高原、撒哈拉沙漠都比外星球环境好,先把那些地方建成合成淀粉的基地再说外星球吧。
(七)农牧业与医学的工业化
跟工业相比,农牧业和医学这两个基于生物学的行业一直是发展非常滞后的。大趋势上,它们的未来也应该工业化,比如农牧业应该不局限于用植物来生产营养物质,而医学上用的器官和血液也应该不受限于人类供体,都应该能够工业化生产。那样,人类社会的结构会发生天翻地覆的改变。当然这个也属于远景的畅想了。
(八)固定二氧化碳
固碳这事我有点懒得讲,虽然它很热门。合成淀粉固然可以固碳,但淀粉大多不会囤着不用,一用又变成二氧化碳了。而且,目前固碳的声势很大程度是政治上的考量,常常偏离实际。这次的突破国内一片欢腾,外网好像动静不大(也许我眼拙,如果你看到很多报道请告诉我)。发在Science上的真材实料总也值得很多报道吧,假如是西方人做的研究或许会不一样。
最后想说这样两句话:
不要指望一项伟大的研究能够毕全功于一役,也不要因为一项研究不能毕全功于一役就否定它是伟大的研究,这就好比人类第一次发射火箭是一些伟大的成就,但它还远远不能把人类送上火星,后者需要无数伟大的研究串起来才行,但你总不能说发射火箭也算不了什么,反正也上不了火星。
前两天我国中国科学院天津工业生物技术研究所的科学家们在Science上发表了一项重要的研究成果,首次从二氧化碳出发合成了淀粉(以下简称人工合成淀粉或合成淀粉)。既然是首次,也就是说以前人们做不了这件事,这事在自然界是通过植物的光合作用完成的。有些网友说希望我讲讲这个话题,不过植物、太阳能、化学合成、固碳都不是我熟悉的领域,我只能站在生物学大领域的角度谈一谈,也不能保证说得对。
(一)研究的意义
这项研究的意义非常重大。我们知道地球上所有生命所需的能源归根结底都来自太阳光,但动物和真菌以及大部分的细菌都不会利用太阳光,只有植物和一些细菌(主要是蓝细菌)才能利用阳光的能量合成有机物,而我们动物只会把这些有机物氧化分解成二氧化碳和水等小分子。因此,在生态学上,植物是生产者,而我们是消费者,这是不是有点惭愧?现在如果我们也能从二氧化碳出发来合成糖类,那是不是意义很大?当然,这只是一种好玩的说法。实际上,这项研究在理论和技术上贡献都很大。比如,它并不是通过反复摸索试验最后侥幸成功的,而是先通过理论计算,找出候选途径,再去实验。虽然还是少不了摸索和试错,但计算显然起了非常大甚至是决定性的作用。其次,合成本身的技术对今后的研究也相当有价值。媒体的报道过于强调它潜在的应用价值,实际上它直接的贡献是理论和技术方面的,而应用还是比较远期的,现在还不好说。
(二)人工合成淀粉与光合作用的对比
光合作用是“光驱动的合成作用”的简称。光合作用分为光反应和暗反应。光反应这一步是通过叶绿素等色素吸收光子的能量来做两件事,一是获取高能量高活性的ATP;二是裂解水分子,放出氧气,并获得氢和电子(也就是还原力)。这一步的本质是把光能转变成了化学能,但这些化学能的存在形式是高活性,高反应性,不能长期储存,而暗反应那一步则是用这些化学能来固定二氧化碳,生成能够长期储存的化学能——糖类(葡萄糖和淀粉等)。显然,合成淀粉模拟的是暗反应这一步。
前两天看到一种说法,认为光合作用关键的是光反应,而合成淀粉的反应既没有利用太阳光的能源,也没有裂解水,也没有放出氧气,后面的固定二氧化碳以及合成淀粉还都得耗电,因此这项研究是蒙人的。这个说法看似有理,其实非常有失公允。暗反应也是光合作用中很重要的一步,怎么能当成无足轻重呢?而且涉及到光反应还有更重要的一个问题,就是我们下一节要讨论的能量转化效率的问题。
(三)光能转化的效率
既然这项技术是在模拟暗反应,那么有没有模拟光反应的技术呢?当然有了,那就是光伏发电啊。光伏发电一方面获得了电能,同时电能还可以分解水得到单质的氢和氧。你看这一步和植物的光反应是不是很像?而且,现在光伏发电的效率已经明显高于植物对阳光的利用。那么,我们用光伏发电,再用电能去驱动暗反应,生产有机物,岂不是很好?又怎么能叫蒙人呢?也就是说,人工光合作用的瓶颈其实并不在光反应,而是在暗反应。光伏发电有个短板是电能不好储存,合成淀粉恰恰能把电能变成化学能长期储存和运输。这项研究恰好在帮助人们突破这个瓶颈,这意义难道还不够大吗?
当然,所用电能也不局限于光伏发电,也可以是风电、水电、核电,总之只要成本合算就好。假如将来有了可控热核反应就更好。
(四)人工合成淀粉的应用前景
媒体报导的时候大多会着重于技术的应用,毕竟这一点容易牵动读者的神经,但是从目前看应用应该还是比较遥远的事。回想一下,大多数技术在应用之前不都是先有了汗牛充栋的论文吗?哪有开天辟地第一篇论文一出来就应用的?论文的作者在接受采访时说“从控制过程成本初步计算,只有当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,要想实现工业化生产,还需解决诸多的科技难题。”我觉得这个说法还是公允的。一方面是效率有待提高,另一方面还有其他的技术难题,比如设备的成本,就是说即使它的效率比农业高,但如果设备成本远远高于种子、化肥、农药、农机等等,那么还是不合算;另外,作物本身是0污染的(化肥农药农机有污染),那么这种合成反应除了产生淀粉还有没有其他有毒有害的副产物呢?凡此种种,都需要考虑。一项技术从诞生到应用,我们很难说从0到1更难,还是从1到10更难。但不论如何,人们已经完成了从0到1这一步。虽不应盲目乐观,但适度乐观展望一下还是可以的。
(五)合成食物
关于合成淀粉的应用,媒体讲的最多的是合成食物。然而,从应用的角度,合成食物可能会排得比较靠后。首先,食物的要求很高。农作物虽然生产效率不高,但它们是无毒无害的,农产品通常只需要碾米磨面这样的粗提就可以食用。而且,米糠、麦麸也无害,反而有益健康。可是,人工合成的淀粉就不一样了,很可能伴有有毒的副产物,这样提取的难度和成本就会很高。况且,人类也不需要吃纯淀粉。甚至,家畜家禽也不太需要吃纯淀粉。因此,合成淀粉应用的大头应该首先是作为工业原料。事实上,粮食产品很多也作为工业原料,比如说抗生素的发酵就要用掉大量的玉米淀粉、玉米油、玉米浆、豆油、豆饼等等;人们还用玉米淀粉来生产酒精作为汽车的能源等等。如果合成淀粉能够作为这些工业的原料,我们就能省下更多的耕地来种植人类食物和牲畜的饲料。另外,纤维素和淀粉的结构非常相似,都是多聚葡萄糖。如果能够合成纤维素,就可以生产纸张和布匹,也能节约森林并减少棉麻等纤维作物的种植。总之,我们不必太纠结合成淀粉的“能好怎”。
还有的媒体刻意提到中国人的主食是淀粉来彰显这项研究的意义,这个也大可不必。我国主食淀粉已然太多,应该减少,更不该添加纯淀粉。这项研究已经非常伟大的,不必找不合适的理由给它贴金。
(六)外星球移民
还有不少媒体讲到这项技术在移民外星球上的应用的,这个就属于畅想了。如果一个星球有光、二氧化碳和水,温度也合适,那就可以投放蓝细菌了。实际上,这样的星球很难找,而且我们除了月球也很难登上任何其他的星球,能不能合成淀粉有什么重要的呢?我还是那句话,地球上的南北极、青藏高原、撒哈拉沙漠都比外星球环境好,先把那些地方建成合成淀粉的基地再说外星球吧。
(七)农牧业与医学的工业化
跟工业相比,农牧业和医学这两个基于生物学的行业一直是发展非常滞后的。大趋势上,它们的未来也应该工业化,比如农牧业应该不局限于用植物来生产营养物质,而医学上用的器官和血液也应该不受限于人类供体,都应该能够工业化生产。那样,人类社会的结构会发生天翻地覆的改变。当然这个也属于远景的畅想了。
(八)固定二氧化碳
固碳这事我有点懒得讲,虽然它很热门。合成淀粉固然可以固碳,但淀粉大多不会囤着不用,一用又变成二氧化碳了。而且,目前固碳的声势很大程度是政治上的考量,常常偏离实际。这次的突破国内一片欢腾,外网好像动静不大(也许我眼拙,如果你看到很多报道请告诉我)。发在Science上的真材实料总也值得很多报道吧,假如是西方人做的研究或许会不一样。
最后想说这样两句话:
不要指望一项伟大的研究能够毕全功于一役,也不要因为一项研究不能毕全功于一役就否定它是伟大的研究,这就好比人类第一次发射火箭是一些伟大的成就,但它还远远不能把人类送上火星,后者需要无数伟大的研究串起来才行,但你总不能说发射火箭也算不了什么,反正也上不了火星。
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