【iPhone 13全渠道发售!京东下单最快1小时就送到】今天上午8点,iPhone 13系列终于迎来首销,各大平台都销售火热,iPad mini 6、iPad 9等新品也同步开售。但是,由于电商平台和苹果官网线上下单会有一个发货的快递时间,所以有不少用户选择在线下排队购买,这也导致线下店铺排队爆满,不少起晚的用户排了半天队进店却已经无货了。对此,京东就推出了线上下单线下店铺送货的服务,让大家可以像点外卖一样马上拿到新手机,通过达达快送信用骑士会第一时间将新机送达,最快的十几分钟就能送到。https://t.cn/A6Mb5sdF

【跨越式突破!中国首次在实验室实现人工合成淀粉】#我国基础研究获重大突破# 粮食不需要土地种植,可以在生产车间中制造出来。如今,这个看似天方夜谭的想象正在成为可能。#我国科学家突破人工合成淀粉技术#

日前,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”)在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,在国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。该成果于北京时间9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》。

“这也意味着,我们所需要的淀粉,今后可以将二氧化碳作为原料,通过类似酿造啤酒的过程,在生产车间中制造出来。”天津工业生物所所长马延和说。

将二氧化碳还原生成甲醇,再转化为淀粉

淀粉是人类粮食的最主要成分,同时也是重要的工业原料。目前淀粉主要由农作物通过光合作用,将太阳光能、二氧化碳和水转化而成。

长期以来,科研人员一直在努力改进光合作用这一生命过程,希望提高二氧化碳和光能的利用效率,最终提升淀粉的生产效率。

这次,天津工业生物所的科研人员就成功创制了一条利用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的人工路线。这条路线涉及11步核心生化反应,淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。

从能量角度看,光合作用的本质是将太阳光能转化为淀粉中储存的化学能。因此,将光能高效地转变为化学能并储存下来成为关键。

“我们想到了光能—电能—化学能的能量转变方式。”天津工业生物所副所长王钦宏说:“首先,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,通过催化剂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。这个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。”

自然界中并不存在甲醇合成淀粉的生命过程。王钦宏说:“要想人工实现这个过程,关键是要制造出自然界中原本不存在的酶催化剂。”

科研人员挖掘和改造了来自动物、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个酶逐步将甲醇转化为淀粉。这种路径不仅能合成易消化的支链淀粉,还能合成消化慢、升糖慢的直链淀粉。

“也许在不久的将来,不需要种地,也能够满足我们对碳水化合物的需要。”王钦宏说。

在人工合成途径构建上实现跨越式突破

不依赖植物光合作用、人工合成碳水化合物,一直是世界各国科学家的梦想。此前,华人科学家杨培东曾带领团队利用聚糖反应成功将二氧化碳转化为多种单糖混合物。

“但是,他们还尚未实现复杂碳水化合物的人工定向合成。”天津工业生物所副研究员蔡韬说:“也就是说,他们的路线方法合成的是多种简单糖类化合物的混合物,还很难定向到其中的一种。”

专家介绍,淀粉高效人工合成的挑战主要来自低密度太阳能到高密度电能和氢能,低浓度二氧化碳到高浓度二氧化碳,以及复杂合成途径到简单合成途径3个方面。此前,在众多科研人员的努力下,前两个问题已基本得到了解决。

“这次,我们主要在人工合成途径构建方面实现了跨越式突破。”马延和说。

他介绍,一是跨越了人工途径进化的鸿沟。克服了不同来源、不同遗传背景的生物酶之间热力学与动力学不匹配等瓶颈,二氧化碳到淀粉的碳转化速率和效率显著提升;二是跨越了从虚拟到现实的鸿沟。团队用计算机可以设计出很多条合成途径,通过各种模块的组装和适配,最终筛选出了符合条件的路径,实现了人工淀粉合成。

“经过分析鉴定,我们合成的淀粉样品无论成分还是理化性质,都和自然生产的淀粉一模一样。”蔡韬说。

据科研团队介绍,在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数推算,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亩土地玉米种植的平均年产量。

马延和说:“这一成果使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能,并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线。”

创新科研组织模式,让不同专长的团队协同攻关

专家预计,如果未来该系统过程成本能够降低到可与农业种植相比的经济可行性,将可能会节约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,促进碳中和的生物经济发展。

重大原创性突破的背后,除了科研团队多年的努力和坚持之外,科研组织模式的创新功不可没。

天津工业生物所自2015年起,聚焦人工合成淀粉与二氧化碳生物转化利用,开展需求导向的科技攻关,集聚所内外创新资源,加强“学科—任务—平台”整合,实现各方科研力量的有机融合和高效协同。研究所根据项目研究需求进行人才布局,组建了当初平均年龄30周岁的优秀青年科学家团队。

传统科研模式一般以课题组为单元进行,优势是能够集中在一个领域方向,但不是所有的研究项目都适合这样的模式。

马延和说:“比如,我们这个项目是一个多领域多方向交叉的工作,这就需要将具备不同专长的人和团队组织起来,协同合作才能够完成,传统科研模式显然不太适合。”

根据项目特点,研究所创立了新的科研组织模式,即三维管理模式。

“三维管理模式,具体来说就是所里统一拨付经费,设立总体研究部、研究组和平台实验室。”蔡韬说:“总体研究部负责项目矩阵管理;研究组是根据领域方向和学科布局设置的特色学科组,实现专业分工;平台实验室则负责为项目提供装备方法支撑。”

“在这种新模式下,要实现哪一步目标、需要哪些人来做哪些任务,我们在整个项目层面都会事先进行具体分析。”蔡韬说,“比如,途径设计就是由所里生物设计中心科技组来负责,总体研究部通过任务分解,将相关研究任务定向委托给他们。简单来说,这个模式更容易实现专业的人做专业的事,全预算的方式也能够保证团队一直稳定地做这一件事。”

项目实施过程中,也会对承担分任务的科研团队进行严格考核。通不过考核的团队,则由新的团队替换来重新完成任务。

“整个项目过程中,共有十多个小团队参与。”蔡韬说,“不同团队聚在一起,为一件事、一个目标、一个任务共同努力,协同攻关,最终实现了原创性重大突破。”(人民日报)

#老马新观察[超话]#【跨越式突破!中国首次在实验室实现人工合成淀粉】#我国基础研究获重大突破# 粮食不需要土地种植,可以在生产车间中制造出来。如今,这个看似天方夜谭的想象正在成为可能。#我国科学家突破人工合成淀粉技术#

日前,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”)在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,在国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。该成果于北京时间9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》。

“这也意味着,我们所需要的淀粉,今后可以将二氧化碳作为原料,通过类似酿造啤酒的过程,在生产车间中制造出来。”天津工业生物所所长马延和说。

将二氧化碳还原生成甲醇,再转化为淀粉

淀粉是人类粮食的最主要成分,同时也是重要的工业原料。目前淀粉主要由农作物通过光合作用,将太阳光能、二氧化碳和水转化而成。

长期以来,科研人员一直在努力改进光合作用这一生命过程,希望提高二氧化碳和光能的利用效率,最终提升淀粉的生产效率。

这次,天津工业生物所的科研人员就成功创制了一条利用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的人工路线。这条路线涉及11步核心生化反应,淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。

从能量角度看,光合作用的本质是将太阳光能转化为淀粉中储存的化学能。因此,将光能高效地转变为化学能并储存下来成为关键。

“我们想到了光能—电能—化学能的能量转变方式。”天津工业生物所副所长王钦宏说:“首先,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,通过催化剂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。这个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。”

自然界中并不存在甲醇合成淀粉的生命过程。王钦宏说:“要想人工实现这个过程,关键是要制造出自然界中原本不存在的酶催化剂。”

科研人员挖掘和改造了来自动物、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个酶逐步将甲醇转化为淀粉。这种路径不仅能合成易消化的支链淀粉,还能合成消化慢、升糖慢的直链淀粉。

“也许在不久的将来,不需要种地,也能够满足我们对碳水化合物的需要。”王钦宏说。

在人工合成途径构建上实现跨越式突破

不依赖植物光合作用、人工合成碳水化合物,一直是世界各国科学家的梦想。此前,华人科学家杨培东曾带领团队利用聚糖反应成功将二氧化碳转化为多种单糖混合物。

“但是,他们还尚未实现复杂碳水化合物的人工定向合成。”天津工业生物所副研究员蔡韬说:“也就是说,他们的路线方法合成的是多种简单糖类化合物的混合物,还很难定向到其中的一种。”

专家介绍,淀粉高效人工合成的挑战主要来自低密度太阳能到高密度电能和氢能,低浓度二氧化碳到高浓度二氧化碳,以及复杂合成途径到简单合成途径3个方面。此前,在众多科研人员的努力下,前两个问题已基本得到了解决。

“这次,我们主要在人工合成途径构建方面实现了跨越式突破。”马延和说。

他介绍,一是跨越了人工途径进化的鸿沟。克服了不同来源、不同遗传背景的生物酶之间热力学与动力学不匹配等瓶颈,二氧化碳到淀粉的碳转化速率和效率显著提升;二是跨越了从虚拟到现实的鸿沟。团队用计算机可以设计出很多条合成途径,通过各种模块的组装和适配,最终筛选出了符合条件的路径,实现了人工淀粉合成。

“经过分析鉴定,我们合成的淀粉样品无论成分还是理化性质,都和自然生产的淀粉一模一样。”蔡韬说。

据科研团队介绍,在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数推算,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亩土地玉米种植的平均年产量。

马延和说:“这一成果使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能,并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线。”

创新科研组织模式,让不同专长的团队协同攻关

专家预计,如果未来该系统过程成本能够降低到可与农业种植相比的经济可行性,将可能会节约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,促进碳中和的生物经济发展。

重大原创性突破的背后,除了科研团队多年的努力和坚持之外,科研组织模式的创新功不可没。

天津工业生物所自2015年起,聚焦人工合成淀粉与二氧化碳生物转化利用,开展需求导向的科技攻关,集聚所内外创新资源,加强“学科—任务—平台”整合,实现各方科研力量的有机融合和高效协同。研究所根据项目研究需求进行人才布局,组建了当初平均年龄30周岁的优秀青年科学家团队。

传统科研模式一般以课题组为单元进行,优势是能够集中在一个领域方向,但不是所有的研究项目都适合这样的模式。

马延和说:“比如,我们这个项目是一个多领域多方向交叉的工作,这就需要将具备不同专长的人和团队组织起来,协同合作才能够完成,传统科研模式显然不太适合。”

根据项目特点,研究所创立了新的科研组织模式,即三维管理模式。

“三维管理模式,具体来说就是所里统一拨付经费,设立总体研究部、研究组和平台实验室。”蔡韬说:“总体研究部负责项目矩阵管理;研究组是根据领域方向和学科布局设置的特色学科组,实现专业分工;平台实验室则负责为项目提供装备方法支撑。”

“在这种新模式下,要实现哪一步目标、需要哪些人来做哪些任务,我们在整个项目层面都会事先进行具体分析。”蔡韬说,“比如,途径设计就是由所里生物设计中心科技组来负责,总体研究部通过任务分解,将相关研究任务定向委托给他们。简单来说,这个模式更容易实现专业的人做专业的事,全预算的方式也能够保证团队一直稳定地做这一件事。”

项目实施过程中,也会对承担分任务的科研团队进行严格考核。通不过考核的团队,则由新的团队替换来重新完成任务。

“整个项目过程中,共有十多个小团队参与。”蔡韬说,“不同团队聚在一起,为一件事、一个目标、一个任务共同努力,协同攻关,最终实现了原创性重大突破。”(人民日报) https://t.cn/R2WxdDX


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 这种情况必须报警,一查到底,一定要对“坏人”严惩不贷,还有好好看管你的号,密码加长点,被盗多了也不好,让大家以为这话就是你说的,以为你德不配位,不符合您德艺双馨
  • #张艺兴[超话]##张艺兴梦不落雨林# 本人是纯谦友一枚,但因为鸡条关注的艺兴开始听他的歌,看他跳舞,还看了他演得电影电视剧,说真的,一出好戏里的小兴真的有惊艳
  • 上海探店|当咖啡遇上酒精微醺的快乐继便利店伏特加维他柠檬茶后,我又发现了一个神仙饮料‼️喜茶居然开咖啡店啦✨豆豆乐咖啡☕️这次豆豆乐推出的【微醺冷萃酒咖】系列也
  • 几套衣服选下来花了近两个小时,她也是超级耐心的配合我,结合我的喜好之余也给出专业意见~正式拍摄当天,每人都有单独化妆间,也不怕跟别人拿错东西,造型师和小助理都很
  • ‬为妈妈‮道知‬,人脑的发育‮金黄‬期​是在妊娠期‮宝至‬宝2岁时‮很,‬多孕妈咪​孕期都会坚‮规持‬律食用‮窝燕‬,摄取足量​的‮液唾‬酸,为宝宝‮智的‬力发
  • #肖战最好的你[超话]#[兔子][兔子]指路在线回#肖战顾魏# xz#肖战余生请多指教# 肖战是什么兔?一只毛毛兔!
  • 肖战是什么兔?肖战是什么兔?
  • 当一个男人觉得自己完全拥有你,能切能够掌控你,让你成为他的小迷妹的时候,这个时候你的赌注就是成功了,你已经满仓了。当一个男人觉得自己完全拥有你,能切能够掌控你,
  • [good]】有些话,你可能听过:“女生别选理工科了”“这个专业不适合女生的,别选”……但是,你要知道,第一个为计算机写程序的是女性、我国载人航天工程航天员系统
  • 随着越来越多的门店网络和服务覆盖,特斯拉希望吸引更多用户加入到“加速世界向可持续能源的转变”的队伍中来。另外因为本身电池供给现在就很紧张,所以同样的电池,特斯拉
  • 为你‮狂疯‬打call☑​‎ ͏ 好用,有效果,‮收吸‬好☑出门在外‮容,‬易污垢残‮在留‬脸上,日常‮妆化‬如果没有卸‮干妆‬净,导致毛孔堵塞,或‮是者‬灰
  • 【出】特典价格品相见图 【前2P和其他几P不在一个发货地】 P1 台版 日高ショーコ 日版 久喜わかめ/あらた六花 P2 全日版 中古品相有泛黄 oimo
  • 其实在遇见你之前,我从未相信我会喜欢一个人喜欢到这个地步。愿得一人,弹一弦古筝铭茶花前月下;愿得一人,赋一曲琵琶写歌倾尽浮华;愿得一人,落一笔文书把酒吟诗作画;
  • 当你伤心难过,情绪低落的时候,你周围的人,你微信里的人不会安慰你,不会给你给出更多的回应;当你作为一个老板的时候,你下面的员工他们做事情只顾眼前利益,不懂得长远
  • 当你伤心难过,情绪低落的时候,你周围的人,你微信里的人不会安慰你,不会给你给出更多的回应;当你作为一个老板的时候,你下面的员工他们做事情只顾眼前利益,不懂得长远
  • 据香港东网报道:前港姐冠军#陈凯琳#(Grace)早前讲过拍完《#日日妈妈声#》后,短期内都唔会出现幕前,专心相夫教子,珍惜同囝囝相处时间!身为基督教教徒嘅佢终
  • #山东足球[超话]# 卓信全民足球嘉年华·2018我爱足球中国足球民间争霸赛之城市足球联赛晋级赛对阵双方:聊城传奇VS贵州拓创建设比赛时间: 直播机构:以Hao
  • 曾经参加过国家和卫生部的多项研究课题,多次荣获科研奖项,主持参与了国家自然基金及卫生部临床重点项目多项国家及省部级科研课题,在国内外各种专业期刊上发表论文数十篇
  • ★G55二广高速太长段:1、去往太原方向,襄垣至王村之间K924+750处(襄垣停车区出口位置)施工,不影响道路通行。3、晋城方向K1018+524处,目前封闭
  • 2、不要以为鼻综合改善效果就是隆鼻手术里面最好的,这完全是你们小白的知识误区。[弗莱见钱眼开][看涨]精准定位脂肪分布点,这种...: #南京减脂# #韩国整