【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

【#河南7地发布寻人公告# 】
三门峡湖滨区一密接者行动轨迹公布
8月5日,三门峡市湖滨区新冠肺炎疫情防控指挥部办公室发布关于紧急排查次密接者的通告。

具体通告内容如下:

8月4日下午,收到陕州区转来的关于密接人员张某某的协查函,湖滨区疾控中心立即对张某某进行流调溯源,现将情况通告如下:

2021年7月28日下午17:55分从郑州乘坐G7947(4车厢05A号),于19:15分到达三门峡南站,下车后乘坐出租车(车牌号不详,付款码附后)回到三门峡家中,全程佩戴口罩。年7月28日下午17:55分从郑州乘坐G7947(4车厢05A号),于19:15分到达三门峡南站,下车后乘坐出租车(车牌号不详,付款码附后)回到三门峡家中,全程佩戴口罩。

8月2日13:00骑电动车到黄河医院进行核酸检测(全程佩戴口罩),结果阴性。月2日13:00骑电动车到黄河医院进行核酸检测(全程佩戴口罩),结果阴性。

请与密接者乘坐同一车厢的同乘人员及其他密切接触者积极主动向所在社区(村)报告,积极配合落实核酸检测、流行病学调查、健康监测、隔离管控等措施。如出现发热、咽痛、咳嗽、乏力等呼吸道症状,应立即到就近的发热门诊就诊,并主动告知3天内的活动轨迹和接触史,就医途中全程佩戴口罩,避免乘坐公共交通工具。

渑池通报1名从郑州六院返回人员外出行动轨迹
8月6日,渑池县新冠肺炎疫情防控指挥部办公室通报1名从郑州六院返回人员外出行动轨迹。

具体通报如下:

一、基本情况

高某某,男,28岁,现居住渑池县会盟丽景小区,自由职业。7月27日早上乘坐哥哥驾驶的私家车到郑州市六院看病(其哥未进郑州六院),晚上10:30返回渑池。

二、高某某在渑期间外出行动轨迹

7月27日22:30到达渑池后,和哥哥一起在会盟丽景小区旁边“清真烧烤饭店”门口吃饭。

7月29日上午9:00乘坐1路公交车从会盟丽景到好又多百货下车(未进好又多百货),在附近与朋友见面后,于9:20左右乘坐1路公交车返回会盟丽景,全程佩戴口罩。

7月30日19:30,和朋友在新华北街路东胡同“胖子美食”就餐,22:00乘坐出租车将朋友送到好又多百货后,22:20回到家中,乘车期间全程佩戴口罩。

三、管控及核酸检测情况

目前,高某某已闭环转运至集中隔离点实施医学观察,首次核酸检测结果为阴性。对已追踪到的与高某某有接触人员,已由乡镇政府落实管控并进行核酸检测。

为了您和家人的健康,请与高某某在渑期间行动轨迹有交集的人员,按要求自觉落实防控责任,做好个人健康监测等疫情防控措施。尽快到就近核酸检测点进行“三天两检”核酸检测(两次之间间隔24小时),如出现发热、咳嗽、腹泻等症状,请立即前往就近的发热门诊或拨打120急救电话到县人民医院就诊,核酸检测或就医过程中请佩戴口罩,做好个人防护,避免乘坐公共交通工具。

安阳急寻汤阴新冠肺炎感染者同乘人员
8月5日,安阳市汤阴县紧急发布,“急寻汤阴新冠肺炎感染者同乘车辆人员的通告”。

该通告称,2021年7月30日,周某某于13时16分在安阳彰德路公交车站门口乘坐安阳至汤阴的宇通客车(车牌号豫E61899),沿原107国道前往汤阴县,14时01分周某某在汤阴县铁东路与人民路口(原烟草局)下车。14时17分周某某换乘汤阴13路公交车(车牌号豫EH2935)前往古贤镇,14时40分到达胡营站下车。15时10分,该车到达任固车站终点站。16时15分,13路公交车从任固发车返回汤阴。

鉴于以上同车乘客与新冠肺炎无症状感染者共乘,有感染的风险,请各单位广泛发动辖区党员干部职工和群众,紧急寻找以上时间段乘车人员,组织同乘人员主动与汤阴县新冠肺炎疫情防控指挥部联系(联系电话0372-6251063),配合做好医学观察。

许昌确诊1例新冠肺炎病例行程轨迹公布
8月5日,我市在排查从郑州第六人民医院返许人员中,发现1例核酸检测阳性患者,经专家会诊,确定为新冠肺炎确诊病例(普通型)。现将有关情况通报如下:

孔某某,男,30岁,居住地:许昌市东城区半截河街道办事处名门尚居。

7月14日—7月22日,在郑州市第六人民医院住院。

7月22日下午,出院自驾返许。当晚和朋友到许由路立交桥桥东路北港式打边炉大厅就餐。

7月23日,未外出。

7月24日8:30,从亨源通世纪广场西南门公交站牌乘坐公交车(102或5路)至许昌长途汽车站乘坐大巴到郑州市第六人民医院办理出院手续;17:30乘坐郑州至许昌城际公交到许昌长途汽车站;20:30乘坐5路公交车至亨源通世纪广场站牌处步行回家,期间一直佩戴医用外科口罩。

7月25日—7月30日,居家未外出。

7月31日8:15,从亨源通世纪广场站牌处乘坐102路公交车到许昌火车站,后转乘1路公交车到许昌市中心医院华佗路院区门诊二楼肝病科诊室就诊;11:00左右从许昌市中心医院乘出租车前往许由路东段达轮汽修厂;14:30离开达轮汽修厂乘滴滴打车到许昌综合医院发热门诊进行核酸检测,18:30手机查询核酸结果为阴性。

8月1日—8月3日15:00,居家未外出。8月3日15:00,到小区东门南侧超市购物后返回家中未外出。

8月4日11:00,到半截河社区卫生服务中心进行核酸检测采样(佩戴口罩),结束后步行回家;15:30由负压救护车转运至东城区集中隔离中心进行隔离观察。

8月5日上午,新冠病毒核酸检测呈阳性,经专家会诊诊断为新冠肺炎确诊病例(普通型),现在定点医院救治。

为切实保障广大市民健康,提醒在上述过程中与该名新冠病毒核酸检测阳性人员有过接触的市民,立即向所属社区(村)报备,并配合当地疫情防控部门做好个人核酸检测、隔离管控等相关措施。

鹤壁淇县发现2名密切接触者 行动轨迹公布
2021年8月4日,淇县发现2名密切接触者。目前,2名密切接触者已采取集中隔离措施且核酸检测结果均为阴性。其他相关人员隔离医学观察中,核酸检测结果均为阴性。

经流调,密切接触者1行动轨迹如下:

崔某某,女,21岁,郑州打工,淇县北阳镇人。曾接种安徽智飞疫苗第二针。7月31日下午返淇。

7月31日下午15时39分,乘坐G72高铁(10车厢)鹤壁东站下车。

经流调,密切接触者2行动轨迹如下:

刘某某,男,51岁,郑州某公司工作,淇县桥盟某小区居住,曾接种一针剂康希诺腺病毒减毒活疫苗。7月30日下午返淇。

7月30日下午13时左右,在郑州新北站乘坐AY10次大巴车在淇县107国道与太行大道交叉口下车。

8月1日上午9时至9时30分,淇县人民医院采集核酸。

为切实保障广大市民的健康,提醒与上述时间段乘坐G72高铁(10车厢)在鹤壁东站下车、乘坐AY10次大巴车在淇县下车、在淇县人民医院采集核酸的人员,立即向当地村(社区)或疫情防控部门报备,往返途中注意个人防护,尽量不要搭载公共交通工具,并配合当地疫情防控部门做好个人核酸检测、隔离观察等相关措施。

鹤壁鹤山区寻人公告
鹤山区人员莫某某与郑州确诊病例密接人员马某某乘坐同次列车同车厢并有时间交集,8月4日对莫某某采取集中隔离措施,核酸检测结果为阴性。

莫某某在鹤行动轨迹如下:

8月3日上午9时30分步行至安阳汽车站,通过滴滴打车乘坐豫ED09512于10时30分左右到达鹤壁市鹤山区中路馨苑十区家中。11时30分左右与其父莫某某两人在馨苑十区门口乘坐出租车(车牌不详)到山城区红旗街平价菜馆吃饭,下午1时左右两人骑乘哈啰单车到山城区裕隆超市采购日用品,下午2点24分莫某某与其父莫某某两人乘坐滴滴出租车(豫F0U000)返回鹤山区馨苑十区家中,回家之后当日无外出。

8月4日上午9时23分莫某某与其父莫某某在馨苑十区西门口乘坐滴滴出租车(车牌豫F2P631)去山城区鹤煤医院做核酸检测,到达医院缴费后被我区负压救护车接至鹤煤二院隔离点隔离。

凡此时间段到过以上场所或与莫某某有交集的人员和车主,立即向当地社区或疫情防控部门报备,往返途中注意个人防护,尽量不搭载公共交通工具。并配合当地疫情防控部门做好个人核酸检测、隔离观察等相关措施。

漯河紧急通告 在此就餐者马上报备(详见下图)

来源:顶端新闻综合

贵州省剑河至黎平高速公路PPP项目社会资本招标中标候选人
项目概况:
路线起自剑河县柳川镇巫作溪,与剑榕高速 T 形交叉,途经南寨、南加、固本、罗里、敖市后,在黎平县城北侧(漫坡林场附近)上跨三穗至黎平高速到达终点,接在建的黎平至靖州高速公路。技术标准为:双向四车道高速公路、设计速度80公里/时、路基宽度 24.5米,沥青混凝土路面。本项目推荐方案主线路线全长约74.395公里,全线共设桥梁17936 米/49 座,其中特大桥1986 米/4座,大桥15550米/40 座,中桥400 米/5座;全线共设隧道33597米/24 座,其中特长隧道14500米/4 座,长隧道14998 米/10座,中隧道 2157米/3座,短隧道1942米/7 座;桥隧比例为 69.27%。全线设互通立交7处,连接线52.938公里,分离式立交5处(实建),服务区2处,停车区1处,管理分中心1处,收费站5处。全线交通工程及沿线设施采用 A级。

预算金额:项目总投资约129.68亿元。

计划工期:项目计划于2019年6月底前开工,建设期3年。

中标信息
中铁建昆仑投资集团有限公司
中国铁建大桥工程局集团有限公司
中铁二十二局集团有限公司
中铁二十四局集团有限公司
中铁十七局集团有限公司
中铁十九局集团有限公司
中铁十五局集团有限公司
中铁十八局集团有限公司
中铁十六局集团有限公司
中铁建投资基金管理有限公司
中铁第四勘察设计院集团有限公司


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • #努力变优秀##遇见美好##情感[超话]#上班已经一个多月了,自己也慢慢从郁闷中走出来,每天忙碌的工作,晚上开心的散步,听着喜欢的歌,让自己的一天变的充实而开心
  •             ---包冷热水, 暖气            ---Basement有洗衣房          ---可租车位【地理位置】       
  • 余音的bgm 一出来我瞬间鼻酸,这是写他自己的歌,带了点沉重和忧郁的调子,像自省的对话,也是小心翼翼的诉求。我突然就知道我为什么喜欢第二季了,第一季的熊总是在不
  • #Hey!Say!JUMP[超话]##山田凉介[超话]##山田凉介0509生日快乐# ❤️生日快乐❤️5.9 Hey!Say!JUMP 山田凉介也算是半个红担
  • 而整套潮创下来,其实一共才花了3千多,因为其中不少零配件都是潮创群的群友以二手价卖给我的,价格不算高,让我以比较低的预算就完成了潮创的想法。所以我觉得宏光MIN
  • 总有一天,你会站在最亮的地方,活成自己曾经渴望的模样你今天的努力,是幸运的伏笔,当下的付出,是明日的花开。你今天的努力,是幸运的伏笔,当下的付出,是明日的花开。
  • 我带他来到这个世界,努力摒弃生物基因里自私的繁殖欲,给他我能给的一切,只想让他体会生命的美好,而他不必回报我,我并不奢望他以后成为多么厉害的大人物,做一个健康快
  • 猴人生于六月,小暑之时,清和日炎,风调气温,爽气满身,乐而无忧,惟粗衣淡食不缺,珍菜美肴难得,吉凶祸福平均,婚姻自由美满,子孙贤贵兼能。猴人生于丑日,月德照命,
  • 修“静”法,有助于自我炼养创造力,最切实的好处就在于“长生无妙诀,唯在一静中”。它启迪世人行事应刚强,柔顺、诚实、守信、和同、静定、虚怀、灵妙,只有这样方可成就
  • 这个市场里,每年能够生钱的地方,其实不是股价的上涨,而是分红。如果单纯的按开户数来看,A股的散户投资者上亿,虽说活跃账户只有几千万,有一部分已经离开市场了,但大
  • 既然不能所爱一生,求变这事,就交给了自己,强迫了自己做出改变,也感谢被迫的那段时光,你给我的温柔。看到保姆一直在电梯里刷手机,看到孩子被关在电梯里嘶喊无助的挣扎
  • 其实不然,带货时贩卖情怀的明星不在少数,但其中大部分还是被市场淘汰了,可见怀旧营销、美化回忆能勾起网友记忆深处的美好,但能否促进消费,还得看明星个人的努力。其实
  • 蚝民们在海里插上竹竿作为标志,投下石头、瓦片养蚝,养肥再采.现在横琴当地的蚝民把蚝采回来后,经过多级净化处理,进行无公害绿色养殖,获得全国贝类产品A级绿色食品认
  • #弱智吧年度抽奖#你是不是经常参与转抽,却从来只能当分母?而我们的年度倒霉蛋,只能获得来自吧主随便在草稿纸上写的未中奖通知书,以及一个路边捡的弱智海鸥娃娃 转发
  • 各种打扰对方,这当然很不好,体面则该是就不要再出现了,消失在对方的生活当中,和对方一别两宽,各自安好。各种互撕,这当然很不好看,体面应该是情出自愿,事过无悔,过
  • 1.在发现有关汪浚熙的y/x/h微博下第一时间发布安利文案及带正脸美图并进行二级评/论(二级评/论即艾特发博人)2.快速上赞,按热度从上到下自家前排及二pin轮
  • ”评论区有一个高赞的回答是这么说得——“每天都有说不完的话,他懂你的欲言又止,爱你的一切,包括你身上的各种小毛病,能看穿你的软弱,心疼你的倔强,护着你,让你感觉
  • 我磕磕绊绊,叙意不清的语词也是爱啊,我真的很爱严浩翔”“笨蛋阿严,下辈子记得牵紧我的手带我回家”“阿严,如果世界听不明白,那我捂着耳朵继续爱你”“阿严,听我把情
  • 但是她在今年过年的时候去世了,他儿子也冒出来了联系上我问报销钱什么时候能下来. 一些和吃有关的事情,家乡的瓜YYDS. 钩织版的玲娜贝儿,来自. 小朋友穿背带裤
  • 所有糕点均以意大利地区的传统食谱为灵感减少动物脂肪和糖的使用,让甜点更健康-仲夏时节,趁着阳光正好跟我来北京宝格丽酒店体验意式甜点和闺蜜一起享受欢愉的午后时光#