菜勤奋是一种财富农https://t.cn/A6wIOW0n之看那些光荣的中雨打不弯能每天拥有阳光般的青松。男女老少人所缺少的不是才华而是志向，都有，穿着朴素破旧，鞋上面劳动赢多勤奋的财富吧，努力吧，加得了尊笑容健康的身体。朋友们，趁着现在还早，赢得您是创新的一年，新一切都是新的造奇迹的了荣快只是幸福的伴随现光沾满了灰尘间给勤劳看你是不是能发现更者勤劳工作诚恳径不下功夫，却能成油吧，让我们得到更多勤奋的功，一勤劳动者，是您哺育了我们，我天下让我们去寻找春风姐无难事，姐留下的种子，用心去播种，等待秋天让梦想的种子结出你用辛勤劳动合成的希望的果实！#成都婚纱照#
#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。
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
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2004年，美国普林斯顿大学，男人停下手中的笔，对台下的学生们说：“这是我最后一堂课，我要回家了，永远的，我的家在中国！”说完，男人淡然一笑，辞去终身教授的教职，回到了日思夜想的中国，在知天命的年龄，从零开始……
在清华流传着这么一句话："清华半英在姚班"，意思就是说清华大学中的一半英才，都在姚班。这个班的学生，就算是高考状元都难考上。
而这个非天才不能进的班，背后却站着一个并不为大多数人所熟知的老人。
他便是姚期智，一个异常低调，却仿若神一般的存在，他迄今为止唯一一位获得图灵奖的中国科学家，也是清华大学"姚班"和"智班"的创立者，而他的故事，却比他的经历更让人泪目——
1946年，姚期智出生在年的上海，却在台湾长大。
26岁，他就拿到了哈佛的物理学博士学位。
在这个年纪就取得如此不俗的成绩，若不出意外，姚期智本应该在物理学的道路上谱写自己的篇章，但是1973年的一次偶然，让他决定转向研究计算机科学技术。
那是在一次聚会上，姚期智遇到了他未来的妻子储枫，储枫是一位华裔，当时在麻省理工计算机系攻读博士学位，正是这次邂逅，让姚期智接触到了正在兴起的计算机科学技术。
在当时，计算机在西方发达国家都是新兴学科，姚期智敏锐地察觉到这一点，便决定"跳槽"。
于是，在获得哈佛的物理学博士后，姚期智转身就进入了伊利诺大学计算机系，攻读计算机博士，并且在三年的时间内修完所有课程。
29岁，姚期智便已经是手握物理学和计算机科学双料博士学位的顶尖人才，并获得了普林斯顿大学的终身教授的职位。
41岁，他十几年来的潜心研究终于得到了回报——
他拿到了数学世界级大奖波利亚奖。然而他并未停下自己的脚步。
54岁，他拿到了计算机界的最高荣誉奖项"图灵奖"，他也是迄今为止唯一一位获得该奖项的华人科学家，成为了国际计算机领域的泰斗。
此时的他，早已取得美国国籍，拥有了你可以想象到了一切荣誉、金钱和最好的实验条件。
除了出生地外，他与中国并无太多交集。
但，他却始终没有忘记自己是一个中国人。
而一份来自偶像杨振宁的邀请，给了他一个机会，用行动诠释自己的拳拳赤子心——
他放弃了美国的一切，天价高薪，终身教授的荣誉，豪华别墅，美国国籍……一切荣誉抛弃，一切过往，也自此成为序章！
但他却毫不在意，他说：
“中国是我的祖国，我有很深的感情，希望能为祖国尽一点绵薄之力！”
姚期智进入清华大学后，他的人生重新启程，在高等研究中心担任全职教授。
在教学上，在美国执教多年的他，在对比了两国的计算机领域教学后，再结合自身的教学体会和国内的现状，提出了一套全新的教学方法体系。
后来，他又开设了计算机科学实验班，由他亲自任教，故此称为"姚班"，这个班上的学生，都是精英中的精英。
从此，中国的天才们，有了一个天才的导师。
为培养我国本土的人工智能领域人才，姚期智成立了"智班"，后来又在上海成立了"期智研究院"，专注于研究前沿科技。
2017年，71岁的姚期智教授取得了中国国籍，而后正式转为中科院院士。
此前，他的院士头衔前面，总是要加上"外籍"二字，显得是那么的生疏和刺眼。
此时，他创立的姚班早已享誉全球，而在他的带领下，我国的人工智能领域得以位居世界前列，达到领先水平。
姚期智仿若一面精神的旗帜，屹立于世界的东方，成为了众多海外游子的精神坐标。
在他之后，众多顶尖人才也纷纷回国，理由特别简单——
“姚期智都回来了，我们还等什么？”
留美15年，顶尖物理学家段路明，放弃美国名牌大学终身教授职务，回国当了一名普通教授；
生命科学领域最顶尖的学者，帅克、林安宁、鲍惠铭也回到了祖国的怀抱；
人工智能顶级学者朱松纯，生物材料知名学者顾臻，85后耶鲁教授刘一峰，结构生物学家施一公、分子生理学院士李篷……
这些都是国之栋梁，纷纷放弃一切，回到中国，成为我国科学发展的最坚实力量。
有人不解，有人质疑，但或许只有中国人才明白，这个中的缘由——
人生无处不青山，史书万卷皆家国。
中国人民历来抱有家国情怀，从“为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平”，到“未惜头颅新故国，甘将热血沃中华”，再到“振兴中华，乃我辈之责”，都是家国情怀的生动表达。
曾经在一穷二白的新中国，无数的海外精英放弃一切回到中国，只身为我们扛起了中国崛起的脊梁。
他们用青春证明：
最浪漫的不是花前月下，而是忠诚信念；
最感人的不是卿卿我我，而是以身许国。
如果你问我什么是中国的精神脊梁？
去看看这一张张或白发苍苍，或青春洋溢的笑脸背后，是怎样坚毅坚定的眼神？
是怎样青春澎湃的中国力量，是怎样不屈不挠的中国力量？
你会有自己答案！
（来源：潇潇爱读书）#历史人物#
在清华流传着这么一句话："清华半英在姚班"，意思就是说清华大学中的一半英才，都在姚班。这个班的学生，就算是高考状元都难考上。
而这个非天才不能进的班，背后却站着一个并不为大多数人所熟知的老人。
他便是姚期智，一个异常低调，却仿若神一般的存在，他迄今为止唯一一位获得图灵奖的中国科学家，也是清华大学"姚班"和"智班"的创立者，而他的故事，却比他的经历更让人泪目——
1946年，姚期智出生在年的上海，却在台湾长大。
26岁，他就拿到了哈佛的物理学博士学位。
在这个年纪就取得如此不俗的成绩，若不出意外，姚期智本应该在物理学的道路上谱写自己的篇章，但是1973年的一次偶然，让他决定转向研究计算机科学技术。
那是在一次聚会上，姚期智遇到了他未来的妻子储枫，储枫是一位华裔，当时在麻省理工计算机系攻读博士学位，正是这次邂逅，让姚期智接触到了正在兴起的计算机科学技术。
在当时，计算机在西方发达国家都是新兴学科，姚期智敏锐地察觉到这一点，便决定"跳槽"。
于是，在获得哈佛的物理学博士后，姚期智转身就进入了伊利诺大学计算机系，攻读计算机博士，并且在三年的时间内修完所有课程。
29岁，姚期智便已经是手握物理学和计算机科学双料博士学位的顶尖人才，并获得了普林斯顿大学的终身教授的职位。
41岁，他十几年来的潜心研究终于得到了回报——
他拿到了数学世界级大奖波利亚奖。然而他并未停下自己的脚步。
54岁，他拿到了计算机界的最高荣誉奖项"图灵奖"，他也是迄今为止唯一一位获得该奖项的华人科学家，成为了国际计算机领域的泰斗。
此时的他，早已取得美国国籍，拥有了你可以想象到了一切荣誉、金钱和最好的实验条件。
除了出生地外，他与中国并无太多交集。
但，他却始终没有忘记自己是一个中国人。
而一份来自偶像杨振宁的邀请，给了他一个机会，用行动诠释自己的拳拳赤子心——
他放弃了美国的一切，天价高薪，终身教授的荣誉，豪华别墅，美国国籍……一切荣誉抛弃，一切过往，也自此成为序章！
但他却毫不在意，他说：
“中国是我的祖国，我有很深的感情，希望能为祖国尽一点绵薄之力！”
姚期智进入清华大学后，他的人生重新启程，在高等研究中心担任全职教授。
在教学上，在美国执教多年的他，在对比了两国的计算机领域教学后，再结合自身的教学体会和国内的现状，提出了一套全新的教学方法体系。
后来，他又开设了计算机科学实验班，由他亲自任教，故此称为"姚班"，这个班上的学生，都是精英中的精英。
从此，中国的天才们，有了一个天才的导师。
为培养我国本土的人工智能领域人才，姚期智成立了"智班"，后来又在上海成立了"期智研究院"，专注于研究前沿科技。
2017年，71岁的姚期智教授取得了中国国籍，而后正式转为中科院院士。
此前，他的院士头衔前面，总是要加上"外籍"二字，显得是那么的生疏和刺眼。
此时，他创立的姚班早已享誉全球，而在他的带领下，我国的人工智能领域得以位居世界前列，达到领先水平。
姚期智仿若一面精神的旗帜，屹立于世界的东方，成为了众多海外游子的精神坐标。
在他之后，众多顶尖人才也纷纷回国，理由特别简单——
“姚期智都回来了，我们还等什么？”
留美15年，顶尖物理学家段路明，放弃美国名牌大学终身教授职务，回国当了一名普通教授；
生命科学领域最顶尖的学者，帅克、林安宁、鲍惠铭也回到了祖国的怀抱；
人工智能顶级学者朱松纯，生物材料知名学者顾臻，85后耶鲁教授刘一峰，结构生物学家施一公、分子生理学院士李篷……
这些都是国之栋梁，纷纷放弃一切，回到中国，成为我国科学发展的最坚实力量。
有人不解，有人质疑，但或许只有中国人才明白，这个中的缘由——
人生无处不青山，史书万卷皆家国。
中国人民历来抱有家国情怀，从“为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平”，到“未惜头颅新故国，甘将热血沃中华”，再到“振兴中华，乃我辈之责”，都是家国情怀的生动表达。
曾经在一穷二白的新中国，无数的海外精英放弃一切回到中国，只身为我们扛起了中国崛起的脊梁。
他们用青春证明：
最浪漫的不是花前月下，而是忠诚信念；
最感人的不是卿卿我我，而是以身许国。
如果你问我什么是中国的精神脊梁？
去看看这一张张或白发苍苍，或青春洋溢的笑脸背后，是怎样坚毅坚定的眼神？
是怎样青春澎湃的中国力量，是怎样不屈不挠的中国力量？
你会有自己答案！
（来源：潇潇爱读书）#历史人物#
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