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。

《幸福之路》——避免沉溺，客观理性，将个体生命投入更大的系统

罗素先生的这本《幸福之路》算是我大一学伦理学时候的参考书了，当初在课程之余就这电子资料翻了翻，并没有什么想读下去的念头，并不是这本书有什么晦涩难懂，相反，是因为它太直白，这些口水话大道理对于当时的我反倒是显得有些乏味。现在想来，到时当初的自己没有如今自我遇到的问题，或者说大一时我还并没有自己。

罗素先生在这本书中谈到了关于爱情、关于激情、关于如何应对舆论享受单调等等人生方面的问题感悟，但若串成一条线，先生先告诉我们的是：要想获得人生的幸福，我们需要避免过度的自我沉溺，学会客观理性地分析自身，兴趣广泛，再将个体生命投入更广阔系统的过程中收获更为永恒的幸福。

有关不要过度自我沉溺，罗素先生在书中有一个在我看来绝妙的比喻。我们知道，人是自为的存在，并不像客观事物般有着自我固定的内在本质。并非自在的人就像一台“香肠机器”，我们通过内在机能创造产品。但我们知道，一台机器若没有材料它是并不能有所产出的，过度沉溺的人便像是想要在齿轮上凭空产生价值的机器，愈是向内探求，愈是割裂对外在事物的兴趣，便愈会发现自我空洞，单独自我其实并无价值的本质。巧妇难为无米之炊。“一个把注意力转向自我内在的人，会找不到任何值得关注的事，而那些对外界事物兴致勃勃的人，当他偶尔把注意力转移到自己的灵魂，他会发现所有以前采集、累积的各式各样有趣的材料，都已经被转换重组成美丽且有价值的东西。”我认为罗素先生这并不是在批判内向的人，而是在告诫我们人作为一种生命的个体，应当对外在事物具有一定程度的兴趣，让自我能量在内在与外在事物的循环流动，让自我生命与外在事物的碰撞中，感受到如活水般生命的意义。“生命之河，有源有流”，正是如此。

关于客观冷静分析自身，沿袭上一点。人是需要有自主性与外界对象性的动物，但生活中如担忧、自卑、舆论等等因素都会让我们忽视自我本身的想法与对事物的纯真兴趣，以至于在现实妥协与自我克制中消磨了生命的兴致。客观冷静地分析自身，意味着首先我们要把自己当作一个值得尊重的个体，我们的想法值得我们倾听，我们的个性值得我们尊敬。外在的声音与由于幼时记忆或环境植入的担忧惧怕影响着我们，但也仅仅是成为我们的参考。“一个人应该认真建立自己的意念，让它与理性相信的方向一致，不要让任何非理性的信仰不经过检验就占据自己的心灵。”当我们认真尊重自我的的信念，当我们真正理性客观地分析自身，我们便会有一个有力的定点排除外在干扰，我们便会产生显明的方向集中精力。当我们心智整合，耗散消失，我们便更有精力排除干扰，去敢于说出并实践我们自信的信仰。

兴趣广泛，将个体生命投向更广阔的世界是全书的落脚点，也是先生贯穿全书所强调的东西。正如前述，个人应在与外在的互动中感受自我的价值，在理性分析排除外在干扰敢于坚持自我信念的过程中成就自我。而幸福的道路，其实更在其中。一个以自我为中心的人很大的缺点在于：无法提供生命的多样性。“幸福部分取决于外在环境，部分取决于自己”我们的外在环境并非永远顺利，一个人的自我角色也并非一直豪情，我们都是在一个个片段中体会着一个个不同状态下的自己。任何情绪总是阶段性的，任何事项也总有结束，这是如果我们只把自己当作一种角色，只为自己准备一副角色外衣话，人生未免会因此而陷入因自视单调而认为的的不幸循环。在封闭的头脑空间中，若再碰上一点现世的不快，人便很容易陷入一种消极的自我指涉的怀疑怪圈，以不幸的自我验证自我的不幸。人需要在自我快乐时去探索去体验各种各样的兴趣，我们应当也能够在不同领域对自我多样性的发掘中找到能够对抗消解生活中一些偶尔不幸时刻的体验。没有人愿意一直体会封闭与无聊，在怀着自我天性去与自然外在事物互动的过程中，人会应热情而体验到对自我的热情。“幸福并非天赐，而是必须努力追求”。而在外在的一切事物中，作为持久也最为有建设性的人类那众多千百年不断精进也不断求索的人类系统，不断有生命汇入，也不断地有努力诉说。一个人若意识到自己是人类生命长河的一部分，自己的所做所亦是以生命与时间汇入宇宙不断搭建的系统事业中，在强大的持续未完成式的光亮吸引下，在于更广阔系统建立的连接中，人便不会因为自我偶然间的不幸而抱憾长久，因为他知道自己一直在朝着更大的目标，自己的能量一直在往更宏大的系统中汇集。人主动意识到自己在弘大世界中的位置，便更主动在与更广大宇宙能量交互的过程中收获勇气，收获持续不接的能量，在与更广大世界投身未来的过程中享受到广大而不竭的幸福。所谓人生，因渺小而能伟大，正是如此。

避免过度自我沉湎，冷静客观分析自身，兴趣广泛，向更宏大的世界中投身自我，这便是罗素先生也是无数先辈为我们指明的一条我们人类的——幸福之路。

以下三段是我认为的能概括本书的本书主题段
“一个人知晓让灵魂变得伟大的方式后，他如果继续允许自己挑剔、自私、为琐事烦心或担心未来的命运，便不再能够感到快乐。能够展自我灵魂的人，会大开心灵之窗，让从各处刮来的风自由无阻地进入。在个人所能达到的极限内，他对自我、生命和世界都有最真实的认识，了解人类生命的短暂和微不足道，也意识到已知宇宙的一切价值都汇聚在个人的心中。而且他知道，可以映照整个世界的心灵，会变得和世界一样伟大。一旦从被命运操弄的恐惧中解放出来，人就能够体验深刻的幸福，任凭万物变迁，他仍然是一个幸福的人。”
“当外在环境不是特别不幸，只要个人的兴致和兴趣向外发展而不是向内沉溺，应该就可以获得幸福。因此我们应该努力在教育及诸多尝试上让自己和世界同步，避开以自我为中心的欲望，也避免总是将思想灌注在自我的感情和兴趣上。总是将思想灌注在自我的感情和兴趣上。一个身陷牢笼的人，通常不会幸福，而那些将自我封闭的激情即是最坏的牢笼。……那身陷自我牢笼而不幸福的人该怎么做呢？他只要持续地思考不幸福的原因，就会持续地以自我为中心，无法摆脱这种恶性循环。他如果想要跳出这个循环，就必须要有真正的兴趣，而不是仅仅为了寻找药方而假装对某些事情感兴趣。虽然这样做的困难度相当高，但只要正确地诊断自我的问题，可以努力的方式相当多。……当你克服了自我陷溺的毛病之后，兴趣即是你的天性和外在环境自然而然互动之后的结果。”
“所有的不幸福都源于分裂或者不和谐，意识和无意识的缺乏协调导致自我的分裂，而自我和社会之间，也因为没有客观的兴趣和情感的力量将两者结合在一起，而缺乏联结。一个幸福的人，就是无须承受上述两种痛苦的人，这个人的个性既不分裂，也不和社会对立。这样的人认为自己是宇宙的子民，自由地享受宇宙提供的奇观和乐趣，不为死亡的念头所困扰，因为他不觉得自己和后继者毫无联系。在人与生命长河浑然天成的深邃联结之中，一个人能找到最大的幸福。”

PS：《伦理学的邀请》的作者费尔南多·萨瓦特尔曾说“：伦理学是关于纯粹个人幸福的学科”。我认为社会中的每个人都应当对伦理学，对伦理学的议题去有着自己的理解与感悟，这并不关乎他人，而纯粹的关系着我们每个个体所能感受到的幸福。生活不止有远方，还有眼前我们自己的幸福。希望每个人都能走在自己的幸福之路上。

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人生，既为过客，何须执着！人到了一定的年纪，就开始明白，有些事情，注定无法左右，总要学会放手，懂得随缘。

你所追求的，也许最后是一场空，不是你不够努力，是一开始，结局已经注定。

越往后，时间越珍贵，不能挥霍，也挥霍不起。一回头，青春不再，你所执着的人和事，早已成为往事。

人生就是一个过程，何须事事都较劲。做人，踏踏实实，心怀善良，待人真诚，问心无愧就好。 https://t.cn/z8UKkGP