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材料一： 2015年天津工生所19名科研人员组成了一支攻关团队，向“二氧化碳淀粉人工合成”这一重大科技问题发起总攻。 6年间，他们敢坐冷板凳、甘坐冷板凳，在一次次失败后迎难而上，终于在国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，为服务国家“双碳”战略和粮食安全作出了积极贡献。该成果被国内外专家认为是“典型原创性突破”，“将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响”。 （摘编自《中国科学院表彰30支“科技创新先锋团队”》） 材料二： “植物合成淀粉的化学本质就是太阳能还原碳，然后逐步从简单分子聚合到复杂分子。”根据合成生物学理念，马延和带领团队从头设计淀粉合成的代谢途径，重构太阳能到淀粉化学能的能量传递路线，希望实现设计自然、超越自然的目标。 然而当把所有需要的酶制剂加入反应器后，并没有形成反应堆，也不能合成淀粉。马延和团队针对每个模块检测，发现它们都具有催化功能，但是组装之后没有此功能，这说明模块之间是有问题的。 经过反复实验和艰苦探索，马延和重新设计了反应步骤，终于跨越了从虚拟设计到现实实现的鸿沟。但是还有一个关键问题——二氧化碳还原能量输入，这一问题涉及生物路线和化学路线的选择，目前生物路线的努力还不足以满足后续路径对能量的需要，化学催化成为重要选择。在中科院大连化物所李灿院士的支持帮助下，马延和团队努力进行化学催化和生物催化的耦合。发现甲醛等中间产物积累会抑制后续反应进行后，科研人员对途径进行了充分的分区和优化，来消除甲醛的积累，实现了化学和酶化的耦合反应。至此，淀粉人工合成3．0版本形成，4个小时可从二氧化碳合成直链淀粉。经分析，人工合成淀粉的结构与自然淀粉一致。 该成果得到广泛关注，国外报道称其为人类脱离自然食物链的开端。国际重要学术期刊认为这项工作以温室气体为原料，为制造粮食及其他复杂产物提供了蓝图。马延和说，如果有足够多的淀粉，将有望推进工业原料从化石原料向糖脂原料的转移，形成清洁循环可再生的工业体系。通过生物技术方面的创新，推动生物经济的快速到来，可有望突破资源环境瓶颈的制约，建立应对社会经济安全发展、人口持续增长的系统解决方案。 （摘编自《中国科学家揭秘“二氧化碳人工合成淀粉”》） 材料三： 使用二氧化碳合成淀粉，可以减少大气中二氧化碳含量，还可以为人类提供必需的营养物质。使用无机物合成有机物是人类跳出传统食物链的第一步。 使用无机物直接合成食物，可以帮助人类迈向新的高度，比如未来我们想在与地球环境相近的行星上进行基本建造，可以使用这些行星上固有的无机物来直接合成食物，不必再担心食物不足的问题。这将给未来的宇宙开拓带来极大便利。从长远看，使用二氧化碳合成淀粉是人类迈向新高度的起点。 （摘编自孙晨《二氧化碳合成淀粉，将无机物变为有机物，这项技术意义何在》） 1．下列对材料相关内容的梳理，不正确的一项是（）（3分） 2．下列对材料相关内容的概括和分析，不正确的一项是（）（3分） A．马延和认识到自然界植物合成淀粉的化学本质就是太阳能还原碳，抱着实现设计自然、超越自然的期望，他带领团队开展了二氧化碳人工合成淀粉的研究工作。 B．二氧化碳还原能量输入，是淀粉人工合成过程中一个有待解决的关键性问题，明确这一方向后，马延和团队努力进行化学催化和生物催化的耦合研究。 C．认识到甲醛积累会抑制后续的耦合反应进行，马延和团队对途径进行了充分的分区和优化，实现了化学和酶化的耦合反应，形成了淀粉人工合成的3．0版本。 D．在与地球环境相近的行星上，我们可以用这些行星上固有的无机物来直接合成食物，所以在这些行星上进行基本建造时，我们再也不用为食物问题而忧心了。 3．二氧化碳人工合成淀粉的成功有什么意义? 请根据材料进行概括。（6分） 【参考答案】 1.C【解析】本题考查理解分析文章内容的能力。C项内容涉及材料二。C项，突破“目前化学路线的努力还不足以满足后续路径对能量的需要的难关”错，根据原文“目前生物路线的努力还不足以满足后续路径对能量的需要，化学催化成为重要选择".c项中的“化学路线”应是“生物路线”。 2.D【解析】本题考查理解分析文章内容的能力。D项内容涉及材料三第二段。根据原文“使用无机物直接合成食物，可以帮助人类迈向新的高度。比如未来我们想在与地球环境相近的行星上进行基本建造，可以使用这些行星上固有的无机物来直接合成食物，不必再担心食物不足的问题”，这是将来可能实现的，选项变“未然”为“已然”“再也不用为食物问题而忧心”，表示绝对，夸大作用。原文为“不必再担心食物不足的问题”。 3.（1)为人类生存提供必需的营养物质，为服务国家“双碳”战略和粮食安全作出了积极贡献。(2)减少大气中的二氧化碳含量，减缓温室效应。③有望推进工业原料从化石原料向糖脂原料的转移，形成清洁循环可再生的工业体系，推动生物经济的快速到来。④帮助人类迈向新的高度，给未来的宇宙开拓带来极大便利。（5）有利于弘扬甘坐冷板登，百折不挠的科学研究精神。(每点2分，答出任意三点给满分） 【解析】本题考查分析概括文章内容的能力。首先，根据材料三“使用二氧化碳合成淀粉，可以减少大气中二氧化碳含量，还可以为人类提供必需的营养物质”，材料一“为服务国家双碳’战略和粮食安全作出了积极贡献”，材料二“这项工作以温室气体为原料”,得出二氧化碳人工合成淀粉的成功在服务“双碳”战略、粮食安全及环境保护方面的意义，即答案要点①②。其次，从材料一“将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响”，材料二“如果有足够多的淀粉，将有望推进工业原料……系统解决方案”，材料三“是人类跳出传统食物链的第一步”“这将给未来的宇宙开拓带来极大便利。从长远看，使用二氧化碳合成淀粉是人类迈向新高度的起点”,得出二氧化碳人工合成淀粉的成功在未来生物制造、工农业生产及宇宙探索中的意义，即答案要点34。最后，材料一中的"他们敢坐冷板凳，甘坐冷板凳，在一次次失败后迎难而上”和材料二的"经过反复实验和艰苦探索”，得出二氧化碳人工合成淀粉的成功在科学研究精神方面的意义，即答案要点5)。 |
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