Re: [问卦] 中国开发出二氧化碳合成淀粉了?

楼主: chengcti (版主请投我一票!)   2021-09-24 17:06:50
分几段
二氧化碳变成甲醇
这个很成熟的技术 欧洲还有一家卖碳权
他就是吸收二氧化碳转成甲醇
甲醇还可以转成乙烯 丙烯塑胶原料
或者是电动车的燃料
再来是甲醇变成多元醇
淀粉 糖类 都是
这个才是关键 不过成本要看看能不能大量生产
甲醇 甲醛变成糖大概有一百多年历史
还算简单
甲醇透过生物工程酶转成糖
再将糖类聚合成淀粉
重点是那种酶可以快速将甲醇转成糖
※ 引述《koei5566 (光荣56)》之铭言:
: 论文连结 Science:DOI:10.1126/science.abh4049
: 针对植物只能利用空气中低浓度二氧化碳(0.04%)、低能量密度的太阳能(10 w/m2)

: 生长周期长(3-4个月)、天然淀粉合成途径长(大约60个步骤)、催化效率低(需要

: 键酶RuBisco)等关键问题,科研人员耦合化学催化与生物催化技术,充分发挥化学催

: 速度快与生物催化可合成覆杂化合物的优势,从头设计和构建了从二氧化碳到淀粉合成

: 有11步反应的人工途径(Artificial Starch Anabolic Pathway, ASAP),在实验室中首

: 实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。
: 受天然光合作用的启发,科研人员在太阳能分解水制绿氢的技术上,进一步开发了高效

: 化学催化剂,把二氧化碳还原成甲醇等更容易溶于水的一碳化合物(也就是C1),完成

: 光能——电能——化学能的转化,该过程的能量转化效率超过10%,远超光合作用的能

: 利用效率(2%),也为后续进一步采用生物催化合成淀粉奠定了理论基础。
: 科研人员在解决了热力学不匹配、动力学陷阱等问题后,对各模块进行不断地测试、组

: 与调整,最终成功创建了1.0版途径,实现了人工淀粉的实验室合成,该途径包含了来

: 动物、植物、微生物等31不同物种的62个生物酶催化剂。在此基础上,科研人员采用蛋

: 质工程改造手段,对1.0版途径中的三个关键限速步骤进行了改造,解决了途径中的限

: 酶活性低、辅因子抑制、ATP竞争等难题,得到2.0版途径。在2.0版途径中,生物酶催

: 剂的用量减少了近一倍,淀粉的产率提高了13倍。进一步地,与二氧化碳通过化学法还

: 生成甲醇的反应偶联,构建出包括一个化学反应单元和一个多酶反应单元的3.0版本,

: 过反应时空分离优化,解决了途径中的底物竞争、产物抑制、中间产物毒性等问题,建

: 了生化级联反应系统,淀粉的产率又提高了10倍,并可实现直链淀粉与支链淀粉的可控

: 成。可以说,该人工系统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

: 运的覆杂过程简化为还原-转化-聚合反应过程,目前,根据数据推算,使用人工合成方

: ,从太阳能到淀粉的能量效率是玉米的3.5倍,淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5

: 。
: 按照目前的技术参数推算,在能量供给充足的条件下,立方米大小的生物反应器年产淀
: 粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉年平均产量,这一成果使淀粉生产的传统农业种植

: 式向工业车间生产模式转变成为可能。工业车间制造淀粉一旦成功,与农业种植相比,

: 有机会节省超过90%的土地和淡水资源,而且可以消除化肥和农药对环境的负面影响,

: 对提高人类粮食安全水平,促进碳中和的生物经济发展具有十分重大的意义。
: 论文都上Science了 这些说法应该不会是唬烂的
: 有没有化工高手出来说明一下
: 感觉这影响非常巨大

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