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生产|我国又一个“从0到1”的性成果 淀粉人工合成记( 二 )

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科学家早已在思考：能否实现粮食生产环节中 ， 淀粉生产范式的改变？
2018年 ， 美国提出了从二氧化碳出发合成葡萄糖（淀粉组分）的百年挑战计划 。 设计人工生物系统 ， 不依赖植物合成淀粉 ， 足以成为影响世界的重大颠覆性技术 ， “农业工业化”的科技竞争进入了新赛道 。
在此之前 ， 中国科学家就已经开始布局 。
2015年 ， 天津工业生物所的科学家正式向“二氧化碳到人工合成淀粉”这一国家重大前瞻性、战略性科技问题发起“进攻” 。 围绕淀粉人工合成的核心任务 ， 该所总体研究部联合10余个研究组形成“攻关团队” ， 试着解析二氧化碳电氢还原等方面的“科学密码” 。
历经6年 ， 中国科学家终于在实验室“改写”了自然进化里的光合作用过程——将植物淀粉合成的“羧化-还原-重排-聚合”以及需要组织细胞间转运的复杂流程 ， 简化为“还原-转化-聚合反应”过程 ， 实现了直链淀粉和支链淀粉的可控合成 。
根据目前技术参数推测 ， 在能量供给充足的条件下 ， 理论上1吨发酵罐年产淀粉 ， 可相当于5亩土地的玉米淀粉的年平均产量 ， 为淀粉生产的车间制造替代农业种植提供了一种可能 。
“这个工作是典型的从0到1的原创性成果 。 ”中国工程院院士陈坚认为 ， 该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 。
“淀粉蓝”——第一次在试管看到后反复确认
这项成果论文的第一作者、天津工业生物所副研究员蔡韬至今清晰地记得一个日子 ， 那是2018年7月24日 ， 也是人工合成淀粉的“诞生日” 。
那一天 ， 他正在会场参会 ， 手机收到了工作人员发来的照片 。 照片里有3个试管 ， 其中两个试管里呈现蓝色 。
“这是什么？”蔡韬问 。
对方回复：“这就是我们想要做的人工合成淀粉 。 ”
尽管之前已经进行过几百次实验 ， 但蔡韬他们从未见过人工合成下的“淀粉蓝” 。
蔡韬立马起身回到实验室 ， 跟工作人员确认每一步、每一个细节的环境 ， 确认是否是假阳性结果 。 为保证实验结果的准确性 ， 团队立马设计了重复的实验 。
等到第二天 ， 淀粉蓝又如期出现在了试管里 。
蔡韬激动地说：“这次的蓝色得到了真实确证 。 ”
为了这一天 ， 他们足足等了数个春秋 。
6年磨一剑 ， “二氧化碳变淀粉”的“魔法术” ， 在天津工业生物所首次实现 ， 这也是人类第一次实现了人工的“光合作用”过程生产淀粉 ， 将自然过程直接简化为11步 。
在这项“顶天立地”的重大科学突破背后 ， 是一群平均年龄36周岁的优秀青年科学家团队——组建之初 ， 他们的平均年龄还要减去6岁 。

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