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【恐龙|划时代!中国实现世界首次人工合成淀粉,三大历史性突破】
未来粮食不用种在地里头 , 可以在工业化生产线上制造出来 。 这个看似天方夜谭的科幻想象正逐渐成为可能 , 最近中科院实现了一个世界首次的伟大成就 , 为何说这是划时代的发明?
在9月24日 , 中国科学院天津工业生物技术研究所在国际学术期刊《科学》上发表重大成果 , 该研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破 , 在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成 , 属于世界首次 。 天津工业生物所所长马延和表示 , 今后我们所需要的淀粉 , 可以用二氧化碳作为原料 , 在生产车间中制造出来 。
淀粉通常是粮食的最主要成分 , 由农作物通过自然光合作用 , 将太阳光能、二氧化碳和水转化而成 。 自然界的淀粉合成和积累涉及60多种生化反应和复杂的生理调控 。 马延和及其团队 , 采用一种“搭积木”方式 , 从头设计、构建了11步核心生化反应的非自然固碳与淀粉合成途径 , 在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成 , 淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍 。 而且经过鉴定 , 无论是成分还是理化性质 , 该团队合成淀粉样品和自然生产淀粉一模一样 。
一直以来 , 世界各国科学家都梦想 , 不依赖植物光合作用、人工合成碳水化合物 。 华人科学家杨培东团队曾成功将二氧化碳转化为多种单糖混合物 , 但未实现复杂碳水化合物的人工定向合成 。 这次马延和团队就是在人工合成途径构建方面获跨越式突破 。 不过这一成果尚处于实验室阶段 , 离实际应用还有距离 , 剩下的就是能否大规模生产以及生产效率问题 。
为何说这是划时代成就呢?有三大历史性突破 。 首先 , 如果未来该系统成本降低到和农业种植差不多 , 可能会节约90%以上的耕地和淡水资源 , 避免农药对环境的伤害 , 并彻底解决二氧化碳排放过多问题促进碳中和 。 其次 , 人类粮食问题也彻底解决 , 进一步摆脱了土地对生产力的制约 , 摆脱粮食危机和粮食安全问题;最后 , 解决了一个向太空更远的地方迈进的问题 。 比如火星大气二氧化碳含量95% , 那就是解决太空生存问题的关键技术 , 他能实现星际航行中食物的高速转化 。 科幻变成现实已经迈出重要一步 , 接下来任重而道远!(A梦)
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