[問卦] 中國開發出二氧化碳合成澱粉了?

看板Gossiping作者 (光榮56)時間2年前 (2021/09/24 13:49), 2年前編輯推噓73(84推 11噓 58→)
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論文連結 Science:DOI：10.1126/science.abh4049 針對植物只能利用空氣中低濃度二氧化碳（0.04%）、低能量密度的太陽能（10 w/m2）、 生長周期長（3-4個月）、天然澱粉合成途徑長（大約60個步驟）、催化效率低（需要關 鍵酶RuBisco）等關鍵問題，科研人員耦合化學催化與生物催化技術，充分發揮化學催化 速度快與生物催化可合成覆雜化合物的優勢，從頭設計和構建了從二氧化碳到澱粉合成只 有11步反應的人工途徑(Artificial Starch Anabolic Pathway, ASAP)，在實驗室中首次 實現了從二氧化碳到澱粉的全合成。 受天然光合作用的啟發，科研人員在太陽能分解水制綠氫的技術上，進一步開發了高效的 化學催化劑，把二氧化碳還原成甲醇等更容易溶於水的一碳化合物（也就是C1），完成了 光能——電能——化學能的轉化，該過程的能量轉化效率超過10%，遠超光合作用的能量 利用效率（2%），也為後續進一步採用生物催化合成澱粉奠定了理論基礎。 科研人員在解決了熱力學不匹配、動力學陷阱等問題後，對各模塊進行不斷地測試、組裝 與調整，最終成功創建了1.0版途徑，實現了人工澱粉的實驗室合成，該途徑包含了來自 動物、植物、微生物等31不同物種的62個生物酶催化劑。在此基礎上，科研人員採用蛋白 質工程改造手段，對1.0版途徑中的三個關鍵限速步驟進行了改造，解決了途徑中的限速 酶活性低、輔因子抑制、ATP競爭等難題，得到2.0版途徑。在2.0版途徑中，生物酶催化 劑的用量減少了近一倍，澱粉的產率提高了13倍。進一步地，與二氧化碳通過化學法還原 生成甲醇的反應偶聯，構建出包括一個化學反應單元和一個多酶反應單元的3.0版本，通 過反應時空分離優化，解決了途徑中的底物競爭、產物抑制、中間產物毒性等問題，建立 了生化級聯反應系統，澱粉的產率又提高了10倍，並可實現直鏈澱粉與支鏈澱粉的可控合 成。可以說，該人工系統將植物澱粉合成的羧化-還原-重排-聚合以及需要組織細胞間轉 運的覆雜過程簡化為還原-轉化-聚合反應過程，目前，根據數據推算，使用人工合成方法 ，從太陽能到澱粉的能量效率是玉米的3.5倍，澱粉合成速率是玉米澱粉合成速率的8.5倍 。 按照目前的技術參數推算，在能量供給充足的條件下，立方米大小的生物反應器年產澱 粉量相當於5畝土地玉米種植的澱粉年平均產量，這一成果使澱粉生產的傳統農業種植模 式向工業車間生產模式轉變成為可能。工業車間制造澱粉一旦成功，與農業種植相比，將 有機會節省超過90%的土地和淡水資源，而且可以消除化肥和農藥對環境的負面影響，這 對提高人類糧食安全水平，促進碳中和的生物經濟發展具有十分重大的意義。 論文都上Science了 這些說法應該不會是唬爛的 有沒有化工高手出來說明一下 感覺這影響非常巨大 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.38.167.127 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1632462599.A.314.html ※ 編輯: koei5566 (114.38.167.127 臺灣), 09/24/2021 13:51:11
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09/24 13:50, 2年前 , 1F
畝產萬斤???????????????
09/24 13:50, 1F
推
09/24 13:51, 2年前 , 2F
摁摁跟我想的一樣
09/24 13:51, 2F
推
09/24 13:51, 2年前 , 3F
有點強呀幹
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09/24 13:51, 2年前 , 4F
花多少能源啊，難道能打破熱力學定律
09/24 13:51, 4F
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09/24 13:51, 2年前 , 5F
要人口爆炸惹
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09/24 13:52, 2年前 , 6F
我淡大中文的是看得懂逆 可以說白話文嗎
09/24 13:52, 6F
推
09/24 13:52, 2年前 , 7F
糧食危機有解了
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09/24 13:53, 2年前 , 8F
植物長太慢而且要很多水
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09/24 13:53, 2年前 , 9F
這個又快又省水
09/24 13:53, 9F
推
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肥料用了金坷垃
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09/24 13:53, 2年前 , 11F
台巴子看不懂吧，對牛彈琴
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09/24 13:53, 2年前 , 12F
農夫要失業了
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09/24 13:54, 2年前 , 13F
直接拉到新疆內蒙用太陽能發電做就好
09/24 13:54, 13F
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09/24 13:54, 2年前 , 14F
植物只能利用到0.04%的二氧化碳而已?
09/24 13:54, 14F
推
09/24 13:54, 2年前 , 15F
超越金坷拉了，終於不用看美國臉色
09/24 13:54, 15F
推
09/24 13:54, 2年前 , 16F
化工澱粉，有提升到食安？
09/24 13:54, 16F
推
09/24 13:55, 2年前 , 17F
是空氣中的二氧化碳比例只有0.04%
09/24 13:55, 17F
推
09/24 13:55, 2年前 , 18F
人工植物出現
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09/24 13:55, 2年前 , 19F
一袋能頂兩袋撒
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推
09/24 13:55, 2年前 , 20F
去火星不用種馬鈴薯了！！！
09/24 13:55, 20F
推
09/24 13:56, 2年前 , 21F
太空軍
09/24 13:56, 21F
推
09/24 13:56, 2年前 , 22F
一定有加金坷垃
09/24 13:56, 22F
推
09/24 13:57, 2年前 , 23F
簡單來說，就是組合澱粉...只是用二氧化碳
09/24 13:57, 23F
推
09/24 13:58, 2年前 , 24F
太好了，農地通通拿來蓋樓炒房
09/24 13:58, 24F
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09/24 13:58, 2年前 , 25F
以後我們都吃合成食品就好了
09/24 13:58, 25F
推
09/24 13:59, 2年前 , 26F
這得看成本吧
09/24 13:59, 26F
噓
09/24 13:59, 2年前 , 27F
量產再說 支那唬爛的事太多了
09/24 13:59, 27F
推
09/24 13:59, 2年前 , 28F
韭菜田種植效率up
09/24 13:59, 28F
推
09/24 13:59, 2年前 , 29F
空氣酒要誕生了嗎
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推
09/24 14:01, 2年前 , 30F
用了金珂拉 小麥畝產2萬8
09/24 14:01, 30F
推
09/24 14:01, 2年前 , 31F
多拉A夢以前就畫過合成食物 現在這樣也敢
09/24 14:01, 31F
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09/24 14:01, 2年前 , 32F
發表
09/24 14:01, 32F
推
09/24 14:01, 2年前 , 33F
一次解決碳足跡和糧食問題？有點強欸
09/24 14:01, 33F
推
09/24 14:01, 2年前 , 34F
+9島表示：會爆炸
09/24 14:01, 34F
推
09/24 14:02, 2年前 , 35F
投入產出比沒講
09/24 14:02, 35F
推
09/24 14:03, 2年前 , 36F
嗯嗯 這我5年前就想到了
09/24 14:03, 36F
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09/24 14:03, 2年前 , 37F
不過成本和耗時 應該也要考慮
09/24 14:03, 37F
推
09/24 14:04, 2年前 , 38F
食物可以供應500億人了嗎？
09/24 14:04, 38F
推
09/24 14:04, 2年前 , 39F
這種沒礦物質的垃圾澱粉是垃圾中的垃圾
09/24 14:04, 39F
還有 74 則推文
推
09/24 16:34, 2年前 , 114F
被金蚵拉屌打
09/24 16:34, 114F
推
09/24 16:36, 2年前 , 115F
火星殖民有機會了
09/24 16:36, 115F
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09/24 16:37, 2年前 , 116F
這道具我在哆啦a夢看過
09/24 16:37, 116F
推
09/24 16:39, 2年前 , 117F
錢學森早就預言過惹!你們這些低智商的不懂
09/24 16:39, 117F
推
09/24 16:40, 2年前 , 118F
假日我再來爬他論文看看
09/24 16:40, 118F
推
09/24 16:40, 2年前 , 119F
中國永動機都不知道製造幾台了，這個算
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09/24 16:40, 2年前 , 120F
得了什麼
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09/24 16:40, 2年前 , 121F
先推個
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推
09/24 16:40, 2年前 , 122F
支那的東西反正看了就是先打三折再說
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09/24 16:42, 2年前 , 123F
澱粉來源那麼便宜 想商業化是瘋了吧
09/24 16:42, 123F
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09/24 16:54, 2年前 , 124F
有人工病毒 也有人工澱粉
09/24 16:54, 124F
推
09/24 16:56, 2年前 , 125F
火星要缺乏大氣ㄌ嘻嘻
09/24 16:56, 125F
噓
09/24 16:57, 2年前 , 126F
塔綠班：中國那麼棒你還不快滾過去
09/24 16:57, 126F
推
09/24 17:04, 2年前 , 127F
火星種田還沒實現就要被淘汰了嗎ww
09/24 17:04, 127F
推
09/24 17:04, 2年前 , 128F
如果能最佳化 商用化 或許能替糧食跟溫
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09/24 17:04, 2年前 , 129F
室氣體議題提供一個可行的方案
09/24 17:04, 129F
推
09/24 17:12, 2年前 , 130F
中國有個很棒的形容詞 圈錢
09/24 17:12, 130F
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09/24 17:15, 2年前 , 131F
成本多少沒說XD
09/24 17:15, 131F
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09/24 17:18, 2年前 , 132F
我是不相信中國有發明新東西的土壤
09/24 17:18, 132F
推
09/24 17:20, 2年前 , 133F
全民吃營養棒 食物變奢侈品科幻小說世界!!
09/24 17:20, 133F
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09/24 17:27, 2年前 , 134F
不用吃拿來當燃料也比較好
09/24 17:27, 134F
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09/24 17:27, 2年前 , 135F
重點在如果真的能用太陽能分解掉二氧化碳
09/24 17:27, 135F
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09/24 17:28, 2年前 , 136F
又可量產，那真的很猛
09/24 17:28, 136F
噓
09/24 17:32, 2年前 , 137F
假的，估計隨便拿偏美國高中生專題翻譯
09/24 17:32, 137F
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09/24 17:32, 2年前 , 138F
的
09/24 17:32, 138F
推
09/24 17:36, 2年前 , 139F
本肥表示欣慰
09/24 17:36, 139F
推
09/24 18:28, 2年前 , 140F
讚爆 祖國文章又釣出好幾隻賤畜^^
09/24 18:28, 140F
推
09/24 18:53, 2年前 , 141F
又一個新的詐騙出現惹
09/24 18:53, 141F
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09/24 18:55, 2年前 , 142F
農業國要生氣了
09/24 18:55, 142F
推
09/24 19:09, 2年前 , 143F
你把金珂拉放哪了？
09/24 19:09, 143F
推
09/24 19:19, 2年前 , 144F
屌 是真的沒嗎？
09/24 19:19, 144F
推
09/24 20:55, 2年前 , 145F
聽起來超強
09/24 20:55, 145F
推
09/24 21:40, 2年前 , 146F
麥來亂！別開發病毒害人就謝天謝地了！
09/24 21:40, 146F
推
09/24 22:07, 2年前 , 147F
中國太厲害了 呼吸就能變麵條
09/24 22:07, 147F
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09/24 22:08, 2年前 , 148F
簡直是耶穌
09/24 22:08, 148F
推
09/25 00:26, 2年前 , 149F
打不到疫苗的韭菜，還是只能乖乖吃蟑螂
09/25 00:26, 149F
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09/25 00:27, 2年前 , 150F
做的蛋白質磚啦
09/25 00:27, 150F
推
09/25 02:52, 2年前 , 151F
成本勒 但還是屌
09/25 02:52, 151F
推
09/25 12:48, 2年前 , 152F
幹超屌媽的
09/25 12:48, 152F
推
09/25 15:15, 2年前 , 153F
順便解決溫室二氧化碳?
09/25 15:15, 153F
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