人工合成淀粉步骤科学杂志

研究人员利用“积木”思维解决一系列适应性问题。因为合成淀粉最大的挑战是天然淀粉合成途径是经过植物亿万年的自然选择进化而来的，所有的酶都能很好的适应和配合。然而，人工设计的反应路径可能没有植物那么完美。为了解决酶的适配问题。

研究人员根据每个模块最终产物中的碳原子数，采用模块化的思想，将整个途径分为四个模块，分别命名为C1(一碳化合物)、C3(三碳化合物)、C6(六碳化合物)和Cn(多碳化合物)模块。每个模块的原料和产物是确定的，但反应过程很多。研究人员要做的就是找到四个模块的最佳组合。

淀粉是谷物最重要的成分，通常是农作物通过自然光合作用固定二氧化碳产生的。自然界中淀粉的合成和积累涉及60多种生化反应和复杂的生理调节。中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和，带领团队，利用类似“积木”的方法，从零开始设计并构建了11步的非自然固碳和淀粉合成方式，并在实验室首次实现了二氧化碳到淀粉分子的完全合成。

实验室初步试验表明，合成淀粉的效率约为传统农业淀粉生产的倍。但这一成果目前还处于实验室阶段，距离实际应用还有一段距离。在玉米等作物中，天然光合作用的淀粉合成和积累涉及60多个生化反应和复杂的生理调控，理论能量转化效率约为2%。

经过多年研究，中科院天津工业生物研究所和大连化工材料研究所的科研团队采用了类似“积木”的方法，通过化学催化和生物催化模块系统的耦合，实现了“光能-电能-化学能”的能量转换模式，成功构建了从二氧化碳到淀粉合成只有11步的人工途径。自2015年以来，天津工业生物研究所的研究团队开始了合成淀粉项目。

首先，二氧化碳在电氢还原作用下生成甲醇，再经过碳碳缩合反应生成碳三，而碳三是一个重要中间体，包括二羟丙酮，磷酸二羟丙酮。之后再经过三碳缩合反应就可以生成碳六，也就是葡萄糖单体，最后经生物聚合就可以生成淀粉。

或者是在实验室的话，实现的人工合成的淀粉，他们是怎么做到的？那肯定是经过很多的那个长期的实验来说，能够的话才可以经过那种长期的实验，经过长期的努力，然后的话才可以做成这样的

怎么做到的？你需要去查她们的论文。好像是需要60多种酶参与其中，相当厉害。她们的这个成就简直太厉害了！绝对的诺贝尔奖水平。

应该就是用两种不一样的物质进行合成，然后就变成了淀粉。

星际移民标配—人造淀粉、人造蛋白质

2021年真是神奇的一年

不仅有航天工程的重大突破

就连“无中生有”的报道也非常多

不久前的新闻报道显示

我国科学家已经能够

利用二氧化碳人工合成淀粉

大规模应用一氧化碳合成蛋白质了

人工合成淀粉是通过化学催化剂

将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下

还原成碳一化合物

再通过设计构建碳一聚合新酶

将碳一化合物聚合成碳三化合物

如此这般一步步合成直链和支链淀粉

人工合成蛋白质

则是以一氧化碳、二氧化碳、氨水等原料

将无机氮和碳转化为有机的氮和碳

哇哦，真的太神奇了

我们知道淀粉属于碳水化合物的一种

是为我们人类提供能量的营养物质

蛋白质则是由氨基酸组成

它是构成人体结构、免疫、激素等

不可或缺的一种重要营养物质

这两种物质

在我们的生存当中必不可少

这就让小二君不由得多想了想

在浩瀚的宇宙当中

空间距离是极其恐怖的

拿离我们比较近的火星来讲

地球与火星最近距离5500万公里

最远距离有4亿公里远

这么远的距离

我国“天问一号”火星探测器

经过295天长途跋涉

才在火星表面实现软着陆

如果以后要派航天员去探索火星

在航天技术没有突破的情况下

差不多也得飞行一年左右才到火星

这么长时间需要带多少物资

仅是航天员所需要的食物

就是非常庞大的质量

这还会是火星的距离

如果去往木星、土星

其他毗邻的恒星

数光年的距离

说个悲观的话

可能需要会付出几代人的时间

才能航行到达

当如今有了这些“无中生有”技术

可以通过航天员排出的二氧化碳

生产生命所需的淀粉、蛋白质等食物

自然会节省下大量的空间

可以携带更多的探测设备及相关机械

相信随着科学技术的进步

“无中生有”生产淀粉、蛋白质等食物

会走进寻常百姓家

在未来航天应用上发挥更大的作用

据说是经过了十几种步骤才合成的，不过这就是一种类似的人工光合作用吧