是熟雞蛋孵小雞,還是大國重器?中國人工合成澱粉將受到該國打壓

資訊     2021年10月19日

「煮熟的雞蛋孵小雞?」

很多人曾經看見過所謂的「煮熟的雞蛋孵出小雞」的報道,第一反應覺得人工合成澱粉也是誇大其詞,就像傳說里的神仙一樣餐風飲露。但是人工合成澱粉確實是實現了餐風飲露,而熟雞蛋生小雞則完全是謠言。

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2015年,美國UCI科研團隊實現了將煮熟的雞蛋變回生雞蛋,消息一出,也有很多人不相信。尤其是,一些無良媒體開始宣揚煮熟的雞蛋孵出小雞,,讓很多人對於這一科學成就嗤之以鼻。其實熟雞蛋還原成生雞蛋是完全符合科學理論的,只不過做不到100%還原,所以還原之後也無法孵小雞。按照常理來說也不現實,因為這相當於死而復生,完全是不可能的事。

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不過,人工合成澱粉卻有本質區別,為什麼呢?簡單地說,水和二氧化碳是無生命的,澱粉也是無生命的,它們之間相互轉化,這是符合人類認知的事。從科學理論上說,這種化學反應叫氧化反應,也包括無機物轉化為有機物,我們吃的蔬菜就是這麼長出澱粉的。在此之前,我們不是沒有成功案例,也就是1965年,我國首次合成人工牛胰島素。從無機物到有機物的轉化,不是天方夜譚,這項成就必將載入史冊,我們的懷疑將深深地傷害科學家的心。

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合成澱粉無用論

2021年9月24日,人民日報和光明日報報道,中科院天津工業生物所副研究員蔡韜表示:如果未來人工合成澱粉的系統過程的成本,能夠降低到與農業相比具有經濟可行性。那麼,這項技術將會為我國節約90%以上的耕地和淡水資源。

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我國人口總量大,糧食的供給是國家的頭等大事,所以死守耕地紅線,以免因為缺乏糧食而被外國扼住咽喉一直是我國的戰略任務。如果將人工合成澱粉的成本降低,技術簡化,我國就可以釋放更多的勞動力和資源用於其他剛需產業。比如,現在我國攝入蛋白質需求增加,國內大豆供給不足,就需要從美國大量進口。那麼將一部分糧食用地拿來種大豆,就可以避免被美國限制。更多利用方法,大家自行想像。畢竟節約90%以上的耕地和淡水,想必大家都能明白這其中的意義。

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研究過程

人工合成澱粉雖然聽上去簡單,但是在研究的過程中卻非常困難。我們知道糧食種植,一般要幾個月、半年甚至一年才能成熟食用。這是因為植物通過光合作用合成澱粉,需要完成多達60步代謝反應,最終將太陽能轉化為所需能力的效率卻僅僅只有2%。

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為了簡化合成步驟,提高能量轉化率。科研團隊經過計算機計算和篩選,在起點二氧化碳和終點澱粉之間,最終鎖定了30條可能的路徑。期間挖掘和改造了來自動物、植物、微生物等,31個不同物種的62個生物酶催化劑,通過蛋白別構調控改造、反應時空分離優化等技術,歷時六年時間只為一個目標,解決在生物體細胞外的澱粉合成問題。

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人工合成澱粉的化學反應過程

最終優中選優,使用10個酶逐步將甲醇轉化為澱粉。經過各種優化,科研團隊成功將從二氧化碳到澱粉的合成途徑簡化至11步,並實現了精準調控。最終人工澱粉合成速率是玉米澱粉合成速率的8.5倍,能量轉化率則達到了10%,比種地高效得多。

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實現太空旅行

其實,人工合成的澱粉不僅與農業資源有關係,還能和很多其他學科和領域組合,讓我們探索更加廣闊的空間。如果說,人工合成澱粉是一把金鑰匙的話,那麼我們就可以嘗試用它去開無數的鎖,推開無數扇門。比如,我國技術先進的航天事業。

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以往,我們的載人航天工作只在地月範圍內進行,人類目前還沒有踏足火星,更別說探索太陽系和整個宇宙了。我們看美國的太空旅行電影,可以看到外星生物、穿越蟲洞、改變時間等驚險刺激的劇情。但是,實際的太空旅行是很枯燥的,漫長的旅行需要足夠的食物和燃料。但是飛船和飛機一樣,需要限制重量,選擇多帶食物還是多帶燃料就成了兩難的抉擇。

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人工合成澱粉恰恰可以解決這一問題。人工合成澱粉最神奇的一點就在於,我們呼出的二氧化碳和水,與澱粉之間會形成一個物質循環。如果我們反過來想,就相當於讓人類增加了植物特有的光合作用的能力。試想一下,在太空旅行的太空人,哈一口氣,手指一撮,一塊麵包隔空出現,是不是像魔法一樣。當然,現實中的澱粉不是靠魔法編出來的,是科學家六年如一日改進位造方法,通過機器合成出來的。

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人工合成澱粉會步轉基因的後塵嗎?

人工合成澱粉還有一個非常關鍵的問題,就是人能吃嗎?關於這個問題,目前科研團隊還沒有明確的答覆,仍需進一步的實驗研究。但是我認為即使現在的合成澱粉不能吃,或者不好吃,我國也會加大投入,讓它變得能吃好吃。在這一步驟還沒有完成之前,我們中國的人民應該給予這支平均年齡30歲的年輕科研團隊更多支持,而不是質疑甚至汙衊。

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現在,我們提到轉基因和非轉基因還能爭論不休,我非常擔心人工合成澱粉技術會步轉基因技術的後塵。要知道,在當今西方國家掌控國際話語權的情況下,即使人工合成技術絕對安全,也有可能被打上致癌、違反倫理的烙印。美國很擅長顛倒黑白,疫情期間我國的對外援助被汙衊為「疫苗外交」,而蓬佩奧一個銅板沒花,就聲稱援助了中國一個億。這些都是近在眼前的例子。尤其是,人工合成澱粉出世以來,外媒的報道幾乎全部被壓了下來。

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但這還不是我最擔心的,我最擔心的反而是我們自己缺乏對我國科學家的信心。甚至有的人明明連見都沒見過人工合成澱粉,卻像吃了毒藥一樣,跟著一些反動輿論抹黑我國的科技。但是,事實卻是:

該成果得到國內外專家的高度評價,該工作是「擴展並提升人工光合作用能力前沿研究領域的重大突破,是一項具有『頂天立地』重大意義的科研成果」,將在下一代生物製造和農業生產中帶來變革性影響。

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最後引用中科院周琪副院長的一句話,堅定大家對人工合成澱粉技術的信心。

中科院將集成相關科技力量,一如既往地支持該項研究深入推進。人工合成澱粉「後續還需要儘快實現從『0到1』的概念突破到『1到10』和『10到100』的轉換,最終真正成為解決人類發展面臨重大問題和需求的有效手段和工具。」