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中国宣布:历史性突破!

2021-09-25  只摘不看
原创:net百晓生
来源 : TOP互联网


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大国科技,日新月异。

今天,央视用长达5分48秒的画面,报道了中国又一项世界级科研成果:二氧化碳合成淀粉技术。

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与此同时,世界权威学术期刊《科学》也刊登了中国这项重量级科研论文。
 
所谓“二氧化碳合成淀粉”,顾名思义就是不用光合作用,以二氧化碳为原料生成淀粉。

说得再直白一点,淀粉是以绿色植物为反应器,以二氧化碳为原料合成而来的。
 
现在,我们掌握了这一系列反应的密钥,甩开绿色植物,直接从二氧化碳生成了淀粉。

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图:世界首个人工合成淀粉

这不是幻想,而是科学。
 
它不仅是中国的颠覆性突破,放在全球也是首次。
 
这意味着我们所需要的淀粉,未来不再需要种植农作物,而是通过生产车间就能制造出来。
 
“喝西北风”从玩笑变成了现实。
 
那么,淀粉到底是怎样从二氧化碳变来的?

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根据央视讲解,概括起来大致分四步:
 
1、将高浓度二氧化碳还原成碳一(C1)化合物;
 
2、通过一种酶聚合成碳三(C3)化合物;
 
3、通过生物途径优化,将碳三化合物又聚合成碳六(C6)化合物;
 
4、合成直链和支链淀粉(Cn化合物)。

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这四步看起来非常专业,但其实还是遵循了光合作用原理,将能量更高效地存了起来。
 
这是人类超越自然迈出的一大步。
 
第一,简化了自然光合作用的步骤
 
农作物自己利用太阳能合成淀粉,需要60多步复杂的反应。
 
我们人工合成淀粉,大大缩短了光合链路,只需要11步就能产出淀粉,缩短了80%以上。
 
这是个什么概念?
 
举个例子,玉米生长期为4个月,也就是说从播种到收获需要4个月时间。
 
而合成玉米淀粉,不到一个月就能完成,效率大大提高。
 
第二,能量转化效率比自然光合提升了数倍
 
我们上面说过,人工合成淀粉本质仍然是存储能量。
 
自然光合作用存储能量的效率比较低,但是人工合成淀粉突破了自然光合的局限,将能量转化效率提升了3.5倍。
 
毫无疑问,人工合成淀粉是历史首次,是对大自然从0到1的根本性突破,对未来的农业生产、对生物制造产业的发展具有里程碑的意义。
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首先,粮食安全问题更加稳固
 
粮食安全是国家安全的基础。
 
我国虽然幅员辽阔,但是耕地面积只有143万多万平方公里,仅占国土面积15%左右。
 
换句话说,中国85%以上的面积都是不能作耕地用的,这让我们的粮食问题一直十分严峻。
 
想想我们未来吃的米粉、面条、饼干都是合成淀粉生产的,这解决了多大的粮食压力。
 
有人说,人工合成淀粉不敢吃,就算安全,味道肯定也不好。
 
事实上,在央视报道前,中国科学家们就通过科学上的金标准,也就是核磁检测,用合成淀粉和自然界中的淀粉比对,得到的核磁结果一模一样。
 
也就是说,合成淀粉与自然淀粉没有任何区别,无论安全还是口感都是一样的。
 
其次,极大节省农业成本
 
合成淀粉效率到底有多高?
 
我们用数字来计算一下。
 
按照目前实验室的参数推算,1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量。
 
这里面的差距是几何级别的。
 
这么说吧,人工淀粉一旦量产成功,与农业种植相比,可以节省超过90%的土地和淡水资源。
 
这其中的利弊,已经不言而喻。
 
最后,环保
 
碳达峰、碳中和,这几年吵得最热的话题。
 
很多人担心,二氧化碳导致全球变暖,导致一些列气候问题。
 
现在,二氧化碳可以合成淀粉,不是正好解决了碳中和、碳排放的问题吗?
 
另一方面,摆脱了自然限制,淀粉生产就能消除化肥和农药对环境的污染,这又是环保的一大步,意义非凡。

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二氧化碳合成淀粉,让我们看到了中国科技的征途是星辰与大海。
 
几十年前,我们积贫积弱,连一辆拖拉机都造不出。
 
谁能想到,如今科学技术已经傲视群雄。
 
从前,我们都是跟着欧美国家跑。
 
现在,我们的5G、量子技术、人工智能、超级高铁、人工生物全部冲到了世界前列。
 
从模仿到自主研发,从蹒跚学步到自主创新,这些伟大成功是对我们制度、文化、素质的全面肯定,是我们伟大复兴的又一个脚印!
 
“两弹一星”,“蛟龙”入海,“神舟”飞天,“嫦娥”奔月,超级高铁……这,就是中华民族的自强之路!
 
科技可以振兴民族,也可以守护人民。
 
知乎有一个提问:
 
人工合成淀粉技术能冲击诺贝尔奖吗?
 
诺贝尔奖是得到西方认可,而我们这项科技成就造福的是千秋万代。
  
最后,给国家科技界的进取精神点一个大大的赞,希望我们百尺竿头更进一步!

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