“西北风”也能管饱了!中国科学家首次实现人工合成淀粉

说到“喝西北风” ,
在中国传统文化中是道家所宣扬的一种境界 ,
即不食人间烟火 , 只靠呼吸空气生存 。
现在经常用来自我调侃没有东西吃 , 空着肚子过日子 。
但现在听说空气真的能吃了?
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【“西北风”也能管饱了!中国科学家首次实现人工合成淀粉】就在小艾还以为是天方夜谭的时候 ,
中国科学家们用实实在在的科研成果 ,
让世人知道了什么叫做
让梦想照进现实!!!
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9月23日 , 中国科学院以新闻发布会的形式宣布 , 经过多年研究攻关 , 我国在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展 , 国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉的全合成 。
二氧化碳人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术 , 这一成果已于9月24日在国际学术期刊《科学》发表 。
该消息一出 , 立马冲上知乎热度第一名 , 微博上也炸了锅 。
网友们纷纷表示称赞
还有网友发问:是不是以后真的可以“喝西北风”啦?
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那么 , 这项引发人们热议的重大突破 , “含金量”究竟如何呢?
众所周知 , 淀粉是粮食最主要的成分 , 也是一种重要的工业原料 。自然界的淀粉合成依赖植物光合作用 , 涉及约60步代谢反应以及复杂的生理调控 。而在此项研究中 , 科研人员用一种类似“搭积木”的方式 , 从头设计、构建了11步反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径 。
这一突破得到德、美、日该领域一批国际知名专家的高度评价 。
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这项技术的难点在哪里?
这项研究的关键 , 在于设计了一条全新的人工合成路线 。只需要11步核心生化反应 , 就可以完成从二氧化碳到淀粉的转化 。
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反应路线的设计从理论计算开始 , 研究者以甲酸(或甲醇)作为起始反应物 , 通过计算机分析起草了可能的反应路线 。看似简单 , 但此后的调试和优化才是真正困难的部分 。因为即使是理论上可行的反应路径 , 在现实中也常会遇到许多不可预料的问题(例如不同催化酶的难以适配) , 导致实验失败 。
为了解决这些问题 , 科研人员将整个淀粉转化的过程拆分成四个模块 , 并将这些模块逐一进行优化 。他们在31种生物体的62个催化酶里筛选出了10种 , 去参与11种最优转化反应 , 使得每一步都最有效、最高产 。这就是人工淀粉合成路径的1.0版本 。
在后续研究中 , 科研人员又对初始版本进行了改进 , 利用各种工程修饰的酶提升反应的转化率 , 由此得到了2.0版本的反应路径 。
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马延和团队设计的淀粉合成路径