#被蚊子咬和被抠脚心的痒有何区别#
正所谓千里马常有，而伯乐不常有，今天终于又碰到。Nature，Science的高大上文章之前，都从来没有考虑过----挠痒和叮痒竟然是有区别的。对，至少从生物感受的微观角度，这是两种完全不一样的痒。而且人类在长远的语言历史发展中这个问题也被忽略，大多数现存主流语言（此处不严谨，没有调研过所有主流语言，希望有识之士给予指正），都不区分这两种痒。不管中文的“痒”，英文的“itch”，日文“かゆみ”，都是一个词。
挠痒（mechanical itch）和蚊虫叮咬痒（chemical itch）对于动物包括人类是通过两种不同信号通路产生的痒。
要是非要形容，干脆就先造两个字，“毛羊”表达mechanical itch，“虫羊”表达“chemical itch”好了。而“痒”就表达病态的痒，比如chronic itch好了。
痒，众多体感（somatosense）的一种，或特指皮肤瘙痒，是源于机械或化学刺激引发的周围伤害感受器激活，并向脊髓、大脑等中枢神经系统传递的神经信号。
曾经科学和医学界一直认为，痒只是非常弱的疼痛反应。之所以人们会有这样的感受，是因为往往在某一片特定的皮肤区域，痛或是痒只能带给人单一的感受。也就是说，要么是痛要么是痒，痒可以抑制痛，痒也可以被痛所抑制。究其原因，是因为痒和痛的信号都是通过周围感受器传递至脊索后角（dorsal spinal cord），再通过脊髓里类似的projection neuron向上传递给丘脑（thalamus），继而包括大脑皮层的各个区域。
50年前，Melzack和Wall提出了一种关于痒和痛信号传递和控制的机制，叫做门控制理论（gate control theory）（1）。其核心概念是，在没有外界刺激下，传导痒和痛的信号的神经元是被抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）所抑制的，既所谓的门是被关闭的（closed gate）。反之，如果存在外界刺激，抑制性神经元被抑制，信号可以传导至大脑，既所谓的门被打开 （open gate）。门的开关与否，是外界刺激信号和抑制性神经元的抑制信号共同作用的结果，既刺激信号需达到一定阈值或符合一定的激活条件，才会被放行至大脑接收。参见下图。
尽管这个理论距离现实还有一定程度的不完善，但截至目前，门控制理论依然是唯一的，最有影响的，和最精确的解释痒、痛是如何从皮肤感受器向脊髓和大脑等中枢神经通路传递信号的理论。而且近年来科学进步对门控理论的不断丰富和修正都使其成为了人们认知“体感”传导的主要方法。就是，“毛羊”和“虫羊”在周围感受器向中枢神经通路传递过程中有无区别，或参与它们的gate control的是同一部分神经元以及神经递质吗？
关于化学刺激产生的痒的研究一直是近年来的过于痒机制的研究热点，而且业已研究的比较清楚。
如图1，两条主要神经纤维负责把周围感受器的信号传递至脊索后角（dorsal spinal cord）区域，一条叫做C fiber/A-delta fiber，一条叫做A-beta fiber。其中不同的fiber上有多种不同的受体，可以分别对痛、热、痒等敏感。脊索后角区是一个有着非常多亚区的复杂中枢神经节。如图2，可以看见不同的外周神经纤维会依次连接至脊索后角的不同亚区，而各个亚区又富集着不同的抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）。
蚊虫叮咬或其他化学刺激，会诱发免疫系统的炎症反应，释放组胺等化学因子，进而激活对化学因子敏感的C fiber传递神经信号。目前的研究发现（2-4），待神经信号传递至脊索后角区域后，表达gastrin-releasing peptide receptor (GRPR)神经元和basic helix-loop-helix 5 (BHlhB5)抑制性神经元在C fiber神经信号传递到大脑的过程中起着gate control的作用（不排除还有其他同样作用的神经元）。如图3。必须强调的是，不同化学物质产生的痒信号，在传递过程中也不尽相同，如有兴趣请自行参考前面提到的综述，限于篇幅不再展开。
-“毛羊”的门控制 （gate control of mechanical itch）
直到2015年，一篇关于mechanical itch的通路研究的文章被Science发表（5），人们才对挠产生痒的机制有所认知。简要叙述下他们的研究方法，快速浏览请直接跳到步骤5和6。
（1）制作小鼠模型。通过Cre-Lox基因打靶技术，把小鼠脊索后角（dorsal spinal cord）区域一种表达neuropeptide Y的抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）敲除或尽可能多的减少其表达。由此得到小鼠模型A。
（2）使用小鼠模型进行mechanical itch实验。研究人员发现，进行von Frey hair触觉实验时，在加速度范围为0.02-0.4g的mechanical itch刺激下，neuropeptide Y抑制性中间神经元缺失的小鼠模型A对于此类“毛羊”的敏感度比正常小鼠高n个数量级。此触觉实验可以等同于用羽毛挠脚心这种典型的挠痒。
（3）使用多种小鼠模型进行不同痒来源的对照实验。研究人员发现，小鼠模型A对于常见化学致痒剂与正常小鼠没有差别。同时在此小鼠模型A的基础上，叠加chemical itch受体拮抗剂得到“毛羊”和“虫羊”同时敏感的小鼠模型B。小鼠模型A和B对于“毛羊”实验的敏感度类似，而对于化学致痒剂，如所预期的类似，小鼠模型B比小鼠模型A更敏感。
（4）神经信号传导通路研究证明，低阈值机械受体（low-threshold mechanoreceptors）负责“毛羊”的感受，A-delta/beta fiber负责传导信号至脊索后角的Neuropeptide Y抑制性中间神经元（6）。其他相关实验略。
（5）于是，图4可以用来简单说明“毛羊”产生和传导机制。首先挠痒激活低阈值机械受体（low-threshold mechanoreceptors）产生神经信号；对机械致痒敏感的A-delta/beta fiber传递神经信号；待神经信号传递至脊索后角区域后，neuropeptide Y抑制性神经元接收此信号，并在神经信号到大脑的传递过程中起着gate control的作用。
（6）科学研究实际上和“把大象关冰箱需要几步”是类似道理。在以上研究中，第（1）步等同于制造一个可以关大象的冰箱，第（2）步等同于把大象弄到冰箱里，第（3）步等同于确认大象被关入此冰箱而非彼冰箱，第（4）步等同于关上冰箱门。最后文章发表相当于把装有大象的冰箱卖出去。
-结语-
OK，下次当诸位再碰见某个不知死的蚊虫，钻入那长满了毛的胳膊或大腿，狠狠的吸上那么一口。突然，女（男）朋友或老婆（公）一巴掌把它拍死在一片血泊之中。希望诸位能想起我的这个，给她（他）们解释：你知道吗，这个死蚊子在钻毛和吸血时，给我的大脑发出的是两种不同的“痒”信号呢。
正所谓千里马常有，而伯乐不常有，今天终于又碰到。Nature，Science的高大上文章之前，都从来没有考虑过----挠痒和叮痒竟然是有区别的。对，至少从生物感受的微观角度，这是两种完全不一样的痒。而且人类在长远的语言历史发展中这个问题也被忽略，大多数现存主流语言（此处不严谨，没有调研过所有主流语言，希望有识之士给予指正），都不区分这两种痒。不管中文的“痒”，英文的“itch”，日文“かゆみ”，都是一个词。
挠痒（mechanical itch）和蚊虫叮咬痒（chemical itch）对于动物包括人类是通过两种不同信号通路产生的痒。
要是非要形容，干脆就先造两个字，“毛羊”表达mechanical itch，“虫羊”表达“chemical itch”好了。而“痒”就表达病态的痒，比如chronic itch好了。
痒，众多体感（somatosense）的一种，或特指皮肤瘙痒，是源于机械或化学刺激引发的周围伤害感受器激活，并向脊髓、大脑等中枢神经系统传递的神经信号。
曾经科学和医学界一直认为，痒只是非常弱的疼痛反应。之所以人们会有这样的感受，是因为往往在某一片特定的皮肤区域，痛或是痒只能带给人单一的感受。也就是说，要么是痛要么是痒，痒可以抑制痛，痒也可以被痛所抑制。究其原因，是因为痒和痛的信号都是通过周围感受器传递至脊索后角（dorsal spinal cord），再通过脊髓里类似的projection neuron向上传递给丘脑（thalamus），继而包括大脑皮层的各个区域。
50年前，Melzack和Wall提出了一种关于痒和痛信号传递和控制的机制，叫做门控制理论（gate control theory）（1）。其核心概念是，在没有外界刺激下，传导痒和痛的信号的神经元是被抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）所抑制的，既所谓的门是被关闭的（closed gate）。反之，如果存在外界刺激，抑制性神经元被抑制，信号可以传导至大脑，既所谓的门被打开 （open gate）。门的开关与否，是外界刺激信号和抑制性神经元的抑制信号共同作用的结果，既刺激信号需达到一定阈值或符合一定的激活条件，才会被放行至大脑接收。参见下图。
尽管这个理论距离现实还有一定程度的不完善，但截至目前，门控制理论依然是唯一的，最有影响的，和最精确的解释痒、痛是如何从皮肤感受器向脊髓和大脑等中枢神经通路传递信号的理论。而且近年来科学进步对门控理论的不断丰富和修正都使其成为了人们认知“体感”传导的主要方法。就是，“毛羊”和“虫羊”在周围感受器向中枢神经通路传递过程中有无区别，或参与它们的gate control的是同一部分神经元以及神经递质吗？
关于化学刺激产生的痒的研究一直是近年来的过于痒机制的研究热点，而且业已研究的比较清楚。
如图1，两条主要神经纤维负责把周围感受器的信号传递至脊索后角（dorsal spinal cord）区域，一条叫做C fiber/A-delta fiber，一条叫做A-beta fiber。其中不同的fiber上有多种不同的受体，可以分别对痛、热、痒等敏感。脊索后角区是一个有着非常多亚区的复杂中枢神经节。如图2，可以看见不同的外周神经纤维会依次连接至脊索后角的不同亚区，而各个亚区又富集着不同的抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）。
蚊虫叮咬或其他化学刺激，会诱发免疫系统的炎症反应，释放组胺等化学因子，进而激活对化学因子敏感的C fiber传递神经信号。目前的研究发现（2-4），待神经信号传递至脊索后角区域后，表达gastrin-releasing peptide receptor (GRPR)神经元和basic helix-loop-helix 5 (BHlhB5)抑制性神经元在C fiber神经信号传递到大脑的过程中起着gate control的作用（不排除还有其他同样作用的神经元）。如图3。必须强调的是，不同化学物质产生的痒信号，在传递过程中也不尽相同，如有兴趣请自行参考前面提到的综述，限于篇幅不再展开。
-“毛羊”的门控制 （gate control of mechanical itch）
直到2015年，一篇关于mechanical itch的通路研究的文章被Science发表（5），人们才对挠产生痒的机制有所认知。简要叙述下他们的研究方法，快速浏览请直接跳到步骤5和6。
（1）制作小鼠模型。通过Cre-Lox基因打靶技术，把小鼠脊索后角（dorsal spinal cord）区域一种表达neuropeptide Y的抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）敲除或尽可能多的减少其表达。由此得到小鼠模型A。
（2）使用小鼠模型进行mechanical itch实验。研究人员发现，进行von Frey hair触觉实验时，在加速度范围为0.02-0.4g的mechanical itch刺激下，neuropeptide Y抑制性中间神经元缺失的小鼠模型A对于此类“毛羊”的敏感度比正常小鼠高n个数量级。此触觉实验可以等同于用羽毛挠脚心这种典型的挠痒。
（3）使用多种小鼠模型进行不同痒来源的对照实验。研究人员发现，小鼠模型A对于常见化学致痒剂与正常小鼠没有差别。同时在此小鼠模型A的基础上，叠加chemical itch受体拮抗剂得到“毛羊”和“虫羊”同时敏感的小鼠模型B。小鼠模型A和B对于“毛羊”实验的敏感度类似，而对于化学致痒剂，如所预期的类似，小鼠模型B比小鼠模型A更敏感。
（4）神经信号传导通路研究证明，低阈值机械受体（low-threshold mechanoreceptors）负责“毛羊”的感受，A-delta/beta fiber负责传导信号至脊索后角的Neuropeptide Y抑制性中间神经元（6）。其他相关实验略。
（5）于是，图4可以用来简单说明“毛羊”产生和传导机制。首先挠痒激活低阈值机械受体（low-threshold mechanoreceptors）产生神经信号；对机械致痒敏感的A-delta/beta fiber传递神经信号；待神经信号传递至脊索后角区域后，neuropeptide Y抑制性神经元接收此信号，并在神经信号到大脑的传递过程中起着gate control的作用。
（6）科学研究实际上和“把大象关冰箱需要几步”是类似道理。在以上研究中，第（1）步等同于制造一个可以关大象的冰箱，第（2）步等同于把大象弄到冰箱里，第（3）步等同于确认大象被关入此冰箱而非彼冰箱，第（4）步等同于关上冰箱门。最后文章发表相当于把装有大象的冰箱卖出去。
-结语-
OK，下次当诸位再碰见某个不知死的蚊虫，钻入那长满了毛的胳膊或大腿，狠狠的吸上那么一口。突然，女（男）朋友或老婆（公）一巴掌把它拍死在一片血泊之中。希望诸位能想起我的这个，给她（他）们解释：你知道吗，这个死蚊子在钻毛和吸血时，给我的大脑发出的是两种不同的“痒”信号呢。
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。
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。
#时尚[超话]##时尚# 人类高质量穿搭“
这几套早秋西装可以闭眼入
不挑人的款式+温和百搭的配色+肉眼可见的高级质
感
人类高质量穿搭模板，请查收!
Look 1浅卡其色西装三件套
西装三件套是很有代表性的职场服饰，将卡其色作为
主色调，白色贝壳扣点缀其间，中和了西装严肃感，
多了几分柔和温润，衬得人优雅:干练不失品味个性~
Look 2翻袖六粒扣廓形西装
翻袖的设计让人眼前一亮，显得:干练利落不拖沓;廓
形微宽松的款式显瘦遮肉，微胖也能轻松驾驭，无论
是内搭T恤还是连衣裙都很合适~
Look 3深卡其色金属扣西装
深卡其色相比浅卡其更加沉稳不挑人，金属扣平添一
份高级质感;搭配白色衬衫和咖色半裙就很有知性气
质，适合在初秋职场穿搭~
高质量人类当然也要过个高质量的秋天!你更喜欢第几套哇！#随手拍##美妆生活##时尚穿搭# https://t.cn/ESvPawt
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西装三件套是很有代表性的职场服饰，将卡其色作为
主色调，白色贝壳扣点缀其间，中和了西装严肃感，
多了几分柔和温润，衬得人优雅:干练不失品味个性~
Look 2翻袖六粒扣廓形西装
翻袖的设计让人眼前一亮，显得:干练利落不拖沓;廓
形微宽松的款式显瘦遮肉，微胖也能轻松驾驭，无论
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