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淀粉人工合成記 人工合成淀粉專家點評

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淀粉人工合成記 人工合成淀粉專家點評

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我國又一個“從0到1”的原創性成果 ， 今天鞍知識小編就來聊一聊關于人工合成淀粉專家點評?接下來我們就一起去研究一下吧!
淀粉人工合成記 人工合成淀粉專家點評

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人工合成淀粉專家點評
我國又一個“從0到1”的原創性成果
淀粉人工合成記
科研團隊喬婧科研助理、蔡韜副研究員、馬延和研究員、朱蕾蕾研究員、孫紅兵科研助理（從左至右）在中國科學院天津工業生物技術研究所實驗室合影（9月16日攝） 。新華社采訪人員 金立旺/攝
很少有人意識到 ， 我們從一睜眼開始就離不開淀粉：刷牙、喝牛奶、穿衣服……作為糧食最主要的成分，也是重要的工業原料 ， 淀粉幾乎涉及到人們生活的方方面面 。如此重要的高分子碳水化合物，人類能否找到一種簡單經濟的獲取方式？
早在6年前，中國科學家已產生若干個大膽的科學設想：如果人類不靠種地，是否也可以獲得淀粉；如果占空氣0.031%的二氧化碳能“變成”淀粉，人類還用擔心全球變暖嗎；如果人類不再靠天吃飯，糧食由土地種植轉向工廠制造，糧食危機還存在嗎……如果這一系列的“如果”變為現實 ， 那么世界將如何被科學改變？
這些頗具科幻色彩的設想，如今在科學家的不懈探索下有望變成現實 。前不久，中國科學院天津工業生物技術研究所（以下簡稱天津工業生物所）研究團隊在人工合成淀粉方面取得重大突破性進展，首次在實驗室實現了二氧化碳到淀粉的合成 。
北京時間9月24日，這一成果論文在國際學術期刊《科學》雜志在線發表 。這被認為是“從0到1”的原創性成果，突破了生化反應進化瓶頸，向設計生命邁進了一大步，為設計組裝新功能的生物系統提供了新的科學基礎 。
人工合成淀粉——典型的從0到1的原創性成果
淀粉的重要似乎不言而喻，它是食物中最重要的營養成分，提供全球超過80%的卡路里，同時也是重要的飼料組分和工業原料 。如果生產了近20億噸谷物糧食，其中約12億-14億噸是淀粉 。
截至目前，持續了1萬多年的農業種植，仍是生產淀粉的唯一途徑，人類早已習慣了這種既有的“造物”方式 。
“自然造物”存在其局限性：上億年來 ， 植物吸收了二氧化碳，在溫度、光照、生長周期等因素的復雜調控下，要經過約60步代謝反應和細胞組件間運輸，最終才能通過“光合作用”實現淀粉的合成與積累 。
以玉米等農作物為例，在自然光合作用下，理論能量轉化效率為2%左右 ， 太陽能利用效率過低 。但這遠遠滿足不了現實的需求：傳統的糧食生產要消耗38%的土地、70%的淡水資源和大量的化肥、殺蟲劑 。而我國作為全球第一人口大國，得用不到10%的耕地、6%的淡水資源，養活全球近20%的人口，糧食安全一直是我國面臨的重大挑戰 。
科學家早已在思考：能否實現糧食生產環節中，淀粉生產范式的改變？
2018年 ， 美國提出了從二氧化碳出發合成葡萄糖（淀粉組分）的百年挑戰計劃 。設計人工生物系統，不依賴植物合成淀粉，足以成為影響世界的重大顛覆性技術，“農業工業化”的科技競爭進入了新賽道 。
在此之前，中國科學家就已經開始布局 。
2015年，天津工業生物所的科學家正式向“二氧化碳到人工合成淀粉”這一國家重大前瞻性、戰略性科技問題發起“進攻” 。圍繞淀粉人工合成的核心任務，該所總體研究部聯合10余個研究組形成“攻關團隊” ， 試著解析二氧化碳電氫還原等方面的“科學密碼” 。

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