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【人工合成淀粉:迷宫寻途2000天】2015年初,还在国外访问交流的蔡韬接到了马延和的电话:“未来所里计划做人工合成淀粉的项目,凭空制造。”

“凭空制造?这可能吗?”他有点惊讶。

6年后,他们把不可能变成了现实。中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称中科院天津工业生物所)通过复杂代谢途径的从头设计与精准调控,在国际上首次实现电/氢能驱动二氧化碳从头合成淀粉。9月24日,这一研究成果于《科学》在线发表。

图:实验人员在做淀粉遇碘显色试验。 倪思洁摄

△ 从0到1 从无到有

淀粉作为一类重要的高分子碳水化合物,为人类生存提供了所需的热量。1万多年来,农业种植都是生产淀粉的唯一途径。

可植物光合作用的能量效率低、生长周期长,为了应对粮食安全问题,科学家探索出了杂交育种、模块育种、分子育种等办法,还建立了人工光合系统。

“但这些都没有脱离植物本身的固碳模式。就像是跑得再快,本质上还要依靠双脚。能不能跳出这个模式,造一辆汽车呢?”中科院天津工业生物所所长、人工合成淀粉项目首席科学家马延和说。

与此同时,我国的二氧化碳减排压力巨大,而以二氧化碳为原料合成所需物质是摆在所有科学家面前的一道难题。

“利用二氧化碳合成淀粉”,一听说这个项目,即便是领域内的知名专家也纷纷摇头,“植物的光合作用已存在十几亿年,至今还未完全弄清楚系统机制,你们能从头合成”?

大家的质疑不无道理,这是从没有人做过的事,翻遍所有文献库,也找不到任何关于合成路径、研究方法的线索。

2018年7月24日下午,中科院天津工业生物所副研究员、人工合成淀粉项目经理蔡韬在实验室楼上的会议室里,准备参加中科院重点项目阶段评审会。自立项以来,他和同事已试验了两年多,尝试了无数次,但都以失败告终,眼看着为期3年的项目就要完结,他们的压力积攒到了最大值。

3点多钟,蔡韬接到了实验室技术员乔婧发来的一张照片。照片中并排的3个试剂管,中间的碘溶液呈淡淡的蓝紫色,与左右两边的无色和深蓝色状态对比明显。

“两边的是对照组,中间的是最新一次的试验结果,与碘溶液反应变蓝。”乔婧说。

蔡韬立即打电话确认,得到肯定的回复后,仍不放心,一路小跑至实验室,直到亲眼见到试剂管,他才抑制不住地喊道,“太好了!太好了!我汇报时终于可以说‘制造路径全线打通’。”

技术员孙红兵记得,那天大家都很开心,蔡老师一改往日的严肃,脸上挂满了笑容。

“相当于长征路上的遵义会议。”“那真是我见过最美的颜色。”蔡韬对《中国科学报》记者说。

至此,人工合成淀粉正式迈出了“从0到1”的一步,人类对于生命科学的认知边界又拓宽了一点。

△ 迷宫寻途 从有到优

成功的喜悦抹平了此前所有的遗憾,以至于他们在讲述研究历程时,会下意识地将前期困难一笔带过。

可最初接到这一项目时,就连他们自己都不相信能做出来。自然反应中,淀粉合成与积累涉及约60步代谢反应和细胞器间运输,在工业生产中,必须将其简化,又必须保证所有反应的充分和精准。

因此,如何将农业中复杂的合成途径简化为工业生产所需的简单合成途径,是人工合成淀粉面临的最大挑战。

经过计算机算法挖掘和筛选,研究人员在起点二氧化碳和终点淀粉之间,最终锁定了30条可能的路径,每一条包含9~12步重要反应。

每一条可能的路径都是一座“迷宫”。他们就处在每座首尾相连、层层嵌套的迷宫入口。每一座迷宫中又有数个“关卡”,也就是生化反应,想要过关,必须寻找到相应的“钥匙”,即能催化反应的特定的酶。

等到好不容易通关时,往往还是见不到淀粉。毕竟可能的路径有30条,只有走对了唯一的一条,才算成功。

“这些被看作‘钥匙’的酶可能存在于自然界中,也可能并不存在,需要重新设计。最难的是,不同于‘一把钥匙开一把锁’,同一个酶能催化多个反应,但又会带来‘副作用’。”蔡韬说。

6年中,有近一半的时间,他们都卡在这些不同的路径里,有时找不到高效催化反应的酶;有时酶会优先和前面的底物反应,而后面的底物无酶可用;有时只能走通某一部分。

为了通过迷宫中的层层关卡,蔡韬等人与十几个课题组合作。“一个团队力量有限,希望能找到细分领域里最专业的人来合作。”他说。

那时的孙红兵、乔婧都变得异常敏感,她们怀疑自己做的每一个步骤。“可能是溶液加错、剂量没看准,是自己犯了低级错误”。可每一次重复后,她们不得不面对的事实是,操作没有错误,这条路行不通。

“与课题组同时进行多个课题不同,我们是项目制管理,6年中只有这一个项目,所以无论遇到什么都不会放弃。”蔡韬说,“最坏的结果就是失败,科研中的失败再正常不过,大不了从头再来。”

一次,蔡韬外出交流,会上有位科学家提出“利用二氧化碳电/氢还原合成甲醇”。“听到这个思路的一瞬间,我打了个激灵,脑子像通了电一样。我们是不是能以此为鉴,先将二氧化碳转化成甲醇,再将甲醇合成淀粉?”他说。

后来,便有了那张碘溶液呈淡蓝色的照片。

9月15日,《中国科学报》记者在中科院天津工业生物所看到,蔡韬手持一个15毫升的离心管,里面装有大半管的白色粉末,他介绍,“这是利用二氧化碳合成的第一管淀粉,与植物提取淀粉一模一样。”

如果说2018年他们完成了“从无到有”,那么从2018年至今,他们实现了“从有到优”。

△ 走出迷宫 探寻未知

在人工合成淀粉的试验中,蔡韬要找“最简单的路径”,在生活中,他也是如此。从家里到研究所,通常他会选择转弯最少、红绿灯最少的那一条路,慢慢地走。“这条路最直,行人也少,便于专心思考问题。”他说。

在孙红兵看来,蔡老师太想做成了,他满脑子都是项目,只要讨论试验,他的双眼便会立刻亮起来,声调也变得丰富。

“最让我感动的是,为了让我们专心试验,他会铺好所有的路,大到试验设计、与其他合作者沟通试验技术,小到买三角瓶、试剂管,6年来的每一天,他一刻都不愿耽搁。”孙红兵告诉《中国科学报》。

也正是如此,他们才能在相对短的时间内,完成对关键酶的定向改造,耦合从二氧化碳到甲醇的化学过程与从甲醇到淀粉的生物过程中反应条件的兼容,最终将合成效率提高130倍。与植物自然生成相比,其碳转化率提高了20~40倍。

实验室的小会议室,见证着他们的每一次讨论与争执,也见证着71页论文文稿的55次修改。

“蔡老师对文稿熟悉到什么程度呢?前几天我们需要查两个单词,单词所在的页数和位置,他脱口而出。”孙红兵说。

有一次,蔡韬改累了躺在床上休息,收到中科院天津工业生物所研究员江会锋发来的一个链接,标题中,他隐约瞥见了二氧化碳、淀粉的字眼,当即从床上弹起来,困意全无,心怦怦地跳,“不会有人已经做出来了吧”,他紧盯着手机加载条,直到看完摘要才长舒一口气,“原来是不同的研究,虚惊一场”。

科学研究令人着迷和残酷之处均在于此,当研究者身陷迷宫,在各个关卡奋力拼搏时,往往不知道领域内有多少位“竞争者”,更无从得知彼此的进度。他们只能逼迫自己快一点,再快一点,因为开拓者的桂冠只属于最先到达的人。

2021年8月,《科学》审稿通过,且不需补做任何试验。审稿专家认为,该工作“是一项里程碑式突破,将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响”。

时隔6年,蔡韬等终于走出了迷宫的弯弯绕绕,来到了更广阔的天地,他是世界上第一个走到这里的人。他很自豪,更重要的是,他想继续往前走,去追求更大、更多的未知。https://t.cn/A6Mfhbc7

炒股想赚钱,这7种图形不可错过,一旦出现,后市必有一番疯牛行情!值得珍藏

我们来看博奕论中一个“智猪博奕”的模型

猪圈里有两只猪,一只大猪,一只小猪。猪圈的一边有个踏板,每踩一下踏板,在远离踏板的猪圈的另一边投食口就会落下少量的食物。如果有一只猪去踩踏板,另一只猪就有机会抢先吃到另一边落下的食物。当小猪踩动踏板时,大猪会在小猪跑到食槽之前吃光所有的食物;若是大猪踩动了踏板,则还有机会在小猪吃完落下的食物之前跑到食槽,争吃自己的劳动成果。

现在问:两只猪各会采取什么策略?

答案是:小猪只能是等在食槽边,而让大猪不知疲倦地奔忙于踏板和食槽之间。

这其中的大猪,就是股市中的庄家。而散户就是其中的小猪。在这个游戏中,散户不要妄想去踩动踏板,那是庄家的专利,散户能做到的,就是瞄准时机,耐心等待在食槽边。所谓“识时务者为俊杰”。散户顺势而为,投机吃差价才会有更多的机会赚到钱。于是,这个游戏可以转变为,庄家们充分发挥自身优势,发掘或制造出一些具有增长前景的股票,散户则借势哄抬股价,或是干脆顺风搭车,双方实现双赢。

散户难以战胜庄家,但可以从庄家的盛宴中分得一杯羹。

散户与庄家实力悬殊,这是一场业余选手和职业选手的比赛。庄家单凭这些优势并不能奈何散户,因为股市不是强买强卖的市场。庄家的胜利完全建立在散户的错误判断之上,散户若想“吃定庄家”首先要在心理上战胜自己,注意:一戒贪心和惧心;二是要有恒心;三是要有信心。

股市上有句名言:新手死于追高,老手死于抄底,高手死于杠杆,抄底不是好玩的。抄底往往是选择在股价经过长期调整之后才进行的。

下面就分头来论述底部的七大形态。

1、平台底

股价在5日均线附近连续平盘三天,迫使5日线和10日均线形成金叉或者5日线上翘、10日均线下移速率变慢,具体的要求是三天中第一天收小阴线,第二天收小阳或小阴,第三天收小阳,整体看三根K线是平移的。

2、海底月

它的具体要求是第一天收中阴线或者大阴线,第二、第三天收上升形态的小阳或十字星,并且三天中有成交量放大趋势的迹象。大阴线好比是一只大船沉入海底,但在底部受到强大的支撑,并有超过其下跌的能量维持它的上升,因此"假如"说均线系统是往上的,中线指标看好,没有理由认为该大阴线是行情的中止,应该考虑这是主力刻意打压造成的,因此出现这种情况可以认为是新一轮行情的旭日东升。

3、阳夹阴

即二根阳线中间夹一根阴线,意思是说第一天股票上扬受到抑制,第二天被迫调整,但第三天新生力量又重新介入,因此这种上升就比较可靠,后市向好的机会多。即我门常说的多头炮!

4、均线星

在底部均线系统刚修复往上的时候,往往会在均线附近收一个阴或者阳十字星,这是多空力量平衡的一种表示,但发生在底部,第二天极容易出现反弹或者往上突破,这是一种不引人注目的形态。

5、三红兵

在均线附近或者下方连续出现三根低开高收的小阳线,并且量有逐步放大的趋势,预示着有小规模的资金在逢底吸纳,后市将看好。

6、探底线

当天开盘低开在均线的下方,而收盘在均线的上方,这是主力为了进一步做行情而刻意做出来,按照惯性原理后市理应看涨。

7、长尾线

当天开盘之后,股市出现放量下跌,但之后莫名其妙被多头主力拉升,留下了一个长长的下影线,这是做反弹资金介入的信号,只要第二天重拾上升路,上升空间就很明显。(单针探底)

关键是掌握几个要点

1、必须修复均线,短期上升和中期走平,这种机会一定要掌握(10%-20%的收益应该拿下)

2、平台下跌幅度达到30%时,重点观注K线形态,和均线的变化。反弹机会相当大

3、量能在底部的情况较复杂,关键还要配合波浪和均线的斜率。同时,要有耐心等待最佳时机

向下见底,30要平或有点向上。60一定要平缓。5日很关键,最佳是有形态和W,V,圆弧。

10日线也要拐头向上,差一个长下影见底

补充关键一点。底部是走出来的,以上所有的操作。都对均线的位置要求较高。否则,不会有大的收益。短炒就走。均线的多方发散才是稳定的获利良机。

抄底注意事项

1、顺势而为。在升势中逆势看空或在跌势中顽强做多,肯定会失败。顺势而为就是要求投资者摒弃所有的主观分析,认清身处的市势趋向,依趋势而动。因为没有人能够准确预料市场涨跌何时结束,盲目逃顶或抄底,事后证明不是逃得过晚就是抄得过早。只有认清市场趋向并顺势而为,才能将风险降到最低,是必不可少的股票抄底技巧。

2、保持足够的激情。这种激情主要体现在对现有仓位的利用和市场机会的把握上。只有当补入的筹码出现了盈利,操作也由僵持变得流畅起来,且短线又有合适的品种待买时,方可加大操作激情,进行短线操作,但前提是要有充分的理由和明确的计划。仓位和品种确定后,如果所持筹码跌幅已大、处于深套之中,一时又无合适的建仓品种,原则上应保持耐心,减少操作。

3、保持足够的仓位。这可以说是非常重要的股票抄底技巧,投资者可以抓不住最强势品种,但不能让资金闲着。无论是高位重仓、满仓,跟着大盘一路下跌的投资者,还是高位减仓后空仓、轻仓的投资者,当底部出现时都需要保持足够的仓位。

股市是反人性的游戏,所以股市思维和常人思维不一样。

1、逆思维:每当市场一片繁荣火热,我反而格外小心;每当市场冷清,我反而格外留意其中跌出的机会。我会在暴跌和洗盘中买便宜货,在市场歇斯底里的时候警惕风险。逆思维需要智慧,建立在取大势而弃小势的前提下、建立在个股基本面技术面详尽判断的基础上。

2、少数派思维:股市大作手说过“我没有追随者,我自己的事情自己干,而且总是单干”;做少数派要敢于与天下为敌,敌人恐惧的时候我们贪婪,敌人贪婪的时候我们恐惧。

3、正合奇胜思维:从风险上说正是防御保守,奇是冒险激进;从资金上说大资金要以正合为主,小资金要以奇胜为主;从技术分析上说大趋势是正,局部小趋势是奇;从分析层面上说基本面是正,题材和技术面是奇。正合就是做任何投资要把本金的安全放在第一重要的位置,奇胜就是瞅准了敢于在机会来临时放手一搏。两者结合就是既要控制风险也要勇敢激进。长线投资必须把正的一面放在首位,短期投资更依赖于奇胜即技术和题材。

4、随机应变思维:一切以市场为唯一裁判,跟随市场的变化而变化。投资如同选美,不要自以为是,不能一味按照自己的标准来选,要跟随市场认可的主流题材和热点。

5、以赚钱效应代替牛熊思维:赚钱效应是指某个大盘环境下或某个股票上,赚钱的难易程度和大多数人都赚钱的状况。好的赚钱效应包括四方面:逻辑的单纯性;热点和题材的清晰性;技术分析的有效性;洗盘的剧烈程度。赚钱效应思维告诉我们,炒股的关键是要找出赚钱效应的市场环境和个股。当市场没有赚钱效应时,尽量少做,把风险放在第一位;当赚钱效应来临时,我们要勇猛激进,大干一场。赚钱效应好的时候,不一定是大盘大涨的时候,而是人心思涨、市场资金配合,机构和散户齐心协力、管理处细心呵护市场的时候。

6、树立赢家思维、抛弃专家思维:只有认真研究股票且经过历史证明持续盈利的才是股市唯一的”专家“,否则即使是公司的老板(比如马化腾)、掌握公司所有信息甚至诺贝尔经济学家,都不配做股市专家。

7、捂股代替炒股思维:对于龙头股,对于主升浪,对于热点题材,只有捂住了才能赚大钱。大作手说过:我的观点从来没让我赚钱,总是坐着不动让我赚钱。所以说,好的市场、好的股票,还必须加上会捂股才能赚大钱。

8、先透支再还债思维:纳斯达克在2000年创下超级泡沫,随后调整十余年,直到15年后才重回顶点。这说明很多题材、业绩、故事、概念,在股市里总是先被爆炒,其股价百倍于甚至千倍于本身价值,出现严重泡沫,然后再回归价值。透支行情就是主升浪,就是鱼身,如果不懂这个秘密见到暴涨就喊泡沫,往往会提前下车,把握不住利润最丰厚的一段。记住,股市在某些时候甚至较长的时间内,并不是对基本面的反映,而是对想象力的反映,这就是透支行情的根本原因。

9、求变求新思维:求变就是选择将要巨变的公司,求新就是选择新的事物、新的行业、新的题材。不要选择一成不变的公司,要选择正在变化或将要变化的公司,比如业绩爆发、上马新项目、研发新技术、开发新市场、推出新产品、当选新领导、新股东。希望就是预期,预期就是想象力,这些东西无法也不要用估值和基本面来定量。当股票处于想象力或者说泡沫阶段,就是透支行情,此时就是要跟随其中享受泡沫,并且随时警惕风险在泡沫破灭时及时离场。

10、混沌思维:混沌就是确定性和随机性组成的复杂系统。研究股市不要追求传统数学的精确思维,而要用混沌的模糊思维和概率性思维。


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