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淀粉人工合成記 人工合成淀粉專家點評( 二 )

生活百科淀粉


歷經6年，中國科學家終于在實驗室“改寫”了自然進化里的光合作用過程——將植物淀粉合成的“羧化-還原-重排-聚合”以及需要組織細胞間轉運的復雜流程，簡化為“還原-轉化-聚合反應”過程，實現了直鏈淀粉和支鏈淀粉的可控合成 。
根據目前技術參數推測，在能量供給充足的條件下，理論上1噸發酵罐年產淀粉 ， 可相當于5畝土地的玉米淀粉的年平均產量，為淀粉生產的車間制造替代農業種植提供了一種可能 。
“這個工作是典型的從0到1的原創性成果 ?！敝袊こ淘涸菏筷悎哉J為，該成果不僅對未來的農業生產，特別是糧食生產具有革命性的影響，而且對全球生物制造產業的發展具有里程碑式的意義 。
“淀粉藍”——第一次在試管看到后反復確認
這項成果論文的第一作者、天津工業生物所副研究員蔡韜至今清晰地記得一個日子，那是2018年7月24日，也是人工合成淀粉的“誕生日” 。
那一天，他正在會場參會 ， 手機收到了工作人員發來的照片 。照片里有3個試管，其中兩個試管里呈現藍色 。
“這是什么？”蔡韜問 。
對方回復：“這就是我們想要做的人工合成淀粉 ?！?br /> 盡管之前已經進行過幾百次實驗，但蔡韜他們從未見過人工合成下的“淀粉藍” 。
蔡韜立馬起身回到實驗室 ， 跟工作人員確認每一步、每一個細節的環境，確認是否是假陽性結果 。為保證實驗結果的準確性 ， 團隊立馬設計了重復的實驗 。
等到第二天，淀粉藍又如期出現在了試管里 。
蔡韜激動地說：“這次的藍色得到了真實確證 ?！?br /> 為了這一天，他們足足等了數個春秋 。
6年磨一劍，“二氧化碳變淀粉”的“魔法術”，在天津工業生物所首次實現，這也是人類第一次實現了人工的“光合作用”過程生產淀粉 ， 將自然過程直接簡化為11步 。
在這項“頂天立地”的重大科學突破背后，是一群平均年齡36周歲的優秀青年科學家團隊——組建之初，他們的平均年齡還要減去6歲 。
2015年起，圍繞人工合成淀粉與二氧化碳生物轉化利用 ， 中科院天津工業生物所開始了科技攻關 。這“冷板凳”一坐就是6年 。
蔡韜坦言 ， 中途也曾有過任務進行不下去、想要放棄的時刻 。與歷經數十億年進化的自然途徑相比，人工設計的途徑在不同催化反應以及酶之間，存在兼容性差等一系列的科學問題 。他告訴采訪人員，“為了實現從‘0到1’的突破，實驗室里的記錄表堆起來，接近一個辦公桌的高度 ?！?br /> 整整6年時間 ， 一個團隊為做一件事、一個目標、一個任務，緊緊地聚集在一起，生動詮釋了研究所一直倡導的“細胞文化” 。整個科研項目實行“項目制”管理機制，每一個成員就如同一個“細胞組件” ， 各自功能分工明確，有機統一，將細胞應有的功能發揮到極致 。
“中國科學歷史上從來不缺有挑戰精神的科學家，也從來不缺具有遠見卓識的管理者 ?！敝锌圃焊痹洪L周琪提到，此次科研突破最大的意義在于，讓我們充分地認識到：“人，是有可能創造一些以往不存在的，但是更加合理的生物反應，可能會改變生命過程，甚至也可能改變工業進程；同時也讓我們再次認識到，有組織的建制化攻關機制和敢為人先、潛心研究、團結協作的科學家精神結合在一起，會迸發出多么強的創造力 ?！?br /> “立地”——跨越人工途徑生物進化的鴻溝
“人工合成淀粉”的設想已成現實 。如今 ， 人們開始追問，科學家為何一定要對光合作用“逆天改命”？

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