国际重大颠覆性突破 中国首次在实验室合成淀粉

中科院天津工业生物技术研究所蔡韬副研究员在实验室展示人工合成淀粉样品。　中科院科技摄影联盟 供图

中新网北京9月24日电 (记者 孙自法)二氧化碳能合成淀粉吗？对这个貌似天方夜谭的
问题，中国科学家历时6年多科研攻关给出肯定和详细的答案。继上世纪60年代在世界
上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。

由中国科学院天津工业生物技术研究所(中科院天津工业生物所)主导完成的人工合成淀粉重大科技突破进展成果论文，北京时间9月24日凌晨在著名国际学术期刊《科学》上
线发表，从而为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造“打开了一扇窗”。

这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，向设计自然、超越自然目
标的实现迈进一大步，为创建新功能的生物系统提供新的科学基础，也将为未来从二氧化碳合成淀粉开辟崭新道路，使未来淀粉的工业化生物制造成为可能。

业内专家称，如果未来二氧化碳人工合成淀粉的系统过程成本能够降低到与农业种植相比具有经济可行性，将会节约90%以上的耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的
负面影响，推动形成可持续的生物基社会，提高人类粮食安全水平。同时，最新研究成果实现在无细胞系统中用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的化学-生物法联合的人
工淀粉合成途径(ASAP)，为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供一种新思路。

中科院天津工业生物所介绍说，淀粉是粮食最主要的成分，同时也是重要的工业原料。目前，淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产，淀粉合成与积累涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控，理论能量转化效率仅为2%左右。农作物的种植通常需要较长周期，需要使用大量土地、淡水等资源以及肥料、农药等农业生产资料。粮食危机、气候变化是人类面临的重大挑战，粮食淀粉可持续供给、二氧化碳转化利用是当今世界科技创新的战略方向。而不依赖植物光合作用，设计人工生物系统固定二氧化碳合成淀粉，是影响世界的重大颠覆性技术。

该所自2015年起聚焦人工合成淀粉与二氧化碳生物转化利用，开展需求导向科技攻关，集聚所内外创新资源，加强“学科-任务-平台”整合，实现各方科研力量的有机融合和高效协同，组建当初平均年龄30周岁的优秀青年科学家团队，持续6年深耕人工合成淀
粉项目研发。

青年科学家团队从头设计出11步反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。他们采用一种类似“搭积木”的方式，联合中科院大连化学物理研究所，利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一(C1)化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三(C3)化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物又聚合成碳六(C6)化合物，再进一步合成直链和支链淀粉(Cn化合物)。

该团队还通过耦合化学催化与生物催化模块体系，创新高密度能量与高浓度二氧化碳利用的生物过程技术，通过反应时空分离优化，解决人工途径中底物竞争、产物抑制、热/动力学匹配等问题，扩展人工光合作用的能力。按照目前技术参数，在能量供给充足
条件下，理论上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(按中国玉米淀粉平均亩产量计算)。这一成果使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能，并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟新的技术路线。

中国科学家在淀粉人工合成方面取得的重大颠覆性成果，也获中外同行专家高度评价，认为这是“典型的0到1原创性突破”，是“扩展并提升人工光合作用能力前沿研究领域的重大突破，是一项具有‘顶天立地’重大意义的科研成果”“不仅对未来的农业生产、特别是粮食生产具有革命性的影响，而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义”“将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响”。(完)

明年诺奖跑不了了

【 在 Zinus (Suniz) 的大作中提到: 】
: 中科院天津工业生物技术研究所蔡韬副研究员在实验室展示人工合成淀粉样品。　中科
: 院科技摄影联盟 供图
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: 中新网北京9月24日电 (记者 孙自法)二氧化碳能合成淀粉吗？对这个貌似天方夜谭的
: 问题，中国科学家历时6年多科研攻关给出肯定和详细的答案。继上世纪60年代在世界
: 上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠
: 覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
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: 由中国科学院天津工业生物技术研究所(中科院天津工业生物所)主导完成的人工合成淀
: 粉重大科技突破进展成果论文，北京时间9月24日凌晨在著名国际学术期刊《科学》上
: 线发表，从而为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造“打开了一扇窗”。
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: 这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，向设计自然、超越自然目
: 标的实现迈进一大步，为创建新功能的生物系统提供新的科学基础，也将为未来从二氧
: 化碳合成淀粉开辟崭新道路，使未来淀粉的工业化生物制造成为可能。
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: 业内专家称，如果未来二氧化碳人工合成淀粉的系统过程成本能够降低到与农业种植相
: 比具有经济可行性，将会节约90%以上的耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的
: 负面影响，推动形成可持续的生物基社会，提高人类粮食安全水平。同时，最新研究成
: 果实现在无细胞系统中用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的化学-生物法联合的人
: 工淀粉合成途径(ASAP)，为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供一种
: 新思路。
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: 中科院天津工业生物所介绍说，淀粉是粮食最主要的成分，同时也是重要的工业原料。
: 目前，淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产，淀粉合成与积累
: 涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控，理论能量转化效率仅为2%左右。农作物的种
: 植通常需要较长周期，需要使用大量土地、淡水等资源以及肥料、农药等农业生产资料
: 。粮食危机、气候变化是人类面临的重大挑战，粮食淀粉可持续供给、二氧化碳转化利
: 用是当今世界科技创新的战略方向。而不依赖植物光合作用，设计人工生物系统固定二
: 氧化碳合成淀粉，是影响世界的重大颠覆性技术。
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: 该所自2015年起聚焦人工合成淀粉与二氧化碳生物转化利用，开展需求导向科技攻关，
: 集聚所内外创新资源，加强“学科-任务-平台”整合，实现各方科研力量的有机融合和
: 高效协同，组建当初平均年龄30周岁的优秀青年科学家团队，持续6年深耕人工合成淀
: 粉项目研发。
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: 青年科学家团队从头设计出11步反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径，在
: 实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。他们采用一种类似“搭积木”的方
: 式，联合中科院大连化学物理研究所，利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能
: 作用下还原成碳一(C1)化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反应原
: 理将碳一化合物聚合成碳三(C3)化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物又聚合
: 成碳六(C6)化合物，再进一步合成直链和支链淀粉(Cn化合物)。
:
: 该团队还通过耦合化学催化与生物催化模块体系，创新高密度能量与高浓度二氧化碳利
: 用的生物过程技术，通过反应时空分离优化，解决人工途径中底物竞争、产物抑制、热
: /动力学匹配等问题，扩展人工光合作用的能力。按照目前技术参数，在能量供给充足
: 条件下，理论上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(按中国玉米淀粉平均亩产量计算)。这一成果使淀粉生产的传统农业种植模式向工业
: 车间生产模式转变成为可能，并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟新的技术路线。
:
: 中国科学家在淀粉人工合成方面取得的重大颠覆性成果，也获中外同行专家高度评价，
: 认为这是“典型的0到1原创性突破”，是“扩展并提升人工光合作用能力前沿研究领域
: 的重大突破，是一项具有‘顶天立地’重大意义的科研成果”“不仅对未来的农业生产
: 、特别是粮食生产具有革命性的影响，而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的
: 意义”“将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响”。(完)

看照片这是超小厨同志领导的项目。

但问题是有啥用从氮气合成蛋白质不是更牛逼，问题是你放着植物藻类不用去耗时耗电花钱去合成淀粉蛋白质？ 而且明明做到果糖就可以了如果想吃的话，为啥还非得费劲
做到淀粉，为啥不直接做成包子岂不是更牛逼水解细胞壁到葡萄糖比这个不知道要简单合算多少倍吧，

完了，西方的碳税又要玩不下去了。
中国走自己的路走自己的路让西方无路可走

可以可劲排放二氧化碳了 都造淀粉了

【 在 ql2015 (hotdog99) 的大作中提到: 】
: 完了，西方的碳税又要玩不下去了。
: 中国走自己的路走自己的路让西方无路可走

★ 发自iPhone App: ChinaWeb 1.1.5

Re: 人工合成淀粉是game changer

作者：helloterran (hi you)

属实

一个人人体耗能不到100瓦。

但是中国人均用电量，平摊到24/7是350瓦

美国是1300瓦

用对工业国来说微不足道的耗电量，永久解决粮食问题。

剩下的维生素氨基酸都是小头

【 在 abyssdragon (疯帽子的茶会) 的大作中提到: 】
: 人工反应不太可能比植物更有效率，就算是吹牛逼的光伏发电，也只是说从光能转化成
: 电能比植物从光能转化成化学能效率要高，问题是人家是先转化电能再成化学能，光伏
: 只是第一步，这根本没有可比性，植物转化电能的效率比太阳能电池高多了。
:
: 但是，他占地小啊，它可以建在核电站边上，直接把电能转化为淀粉啊，效率低点有什
: 么关系呢？
: 【 在 lsunspot (小手) 的大作中提到: 】
: : 不比比光合作用效率高，或者说怎么比效率。比如中国大部分土地现在种粮食，如果这
: : 部分能工业化，可以释放出大量土地还有种粮人口

链接：https://www.mitbbs.com/article/Military/61825345_0.html

【 在 egonous (censorshit) 的大作中提到: 】
: 但问题是有啥用从氮气合成蛋白质不是更牛逼，问题是你放着植物藻类不用去耗时耗电
: 花钱去合成淀粉蛋白质？ 而且明明做到果糖就可以了如果想吃的话，为啥还非得费劲
: 做到淀粉，为啥不直接做成包子岂不是更牛逼水解细胞壁到葡萄糖比这个不知道要简单
: 合算多少倍吧，

我也想说像他

【 在 xiaoxu (laoxu) 的大作中提到: 】
: 看照片这是超小厨同志领导的项目。