二氧化碳合成的淀粉能吃饱吗？坦白讲，我不是不敢吃饱，而是舍不得吃饱

都已差不多只有1000迈，这就意味著植物学一定要多处农作物才能授予得够大的光能。

有了光能便需比较最简单氮气。植物学依靠的是水蒸气那时候面万分之四的氮气，这是一个更是为平流层的浓度。那也就意味著需比较最简单很长整整，才能积累够大的碳光来小大分子植物学以及我们的前提游离麦芽糖。

然而，比较最简单好氮气不之和造成了麦芽糖，植物学还要经过一个不间断十分复杂的小大分子简而言之，而这个简而言之又受到更是为多严苛的调控。并不一定一定大米需在整个叶片长好便，在营养丰富的情况下才就会孕育单单大米棒子，大米的籽粒那时候才就会积累麦芽糖。

▲考虑到三大面对的简而言之

当我们就让坚信这些面对便，我们就提单单异议了考虑到这些面对的简而言之。首先以，氮气从哪儿来？我们各地区的热电厂、水泥厂是比较最简单光，每年排换差不多40亿-50亿吨的氮气。这些氮气的浓度相等90%、甚至接近100%，我们可以把这些高浓度的氮气捕集过来。

另一方面，我们可以把高于电导率的风能再次生为高电导率的的电力、氢能，光能电导率可以是风能电导率的十倍、百倍甚至万倍。除了依靠风能，还可以用风能、中水甚至是核能。我们各地区值得注意的核聚变接连取得更是，如果这个新技术似乎得到广泛应用的话，那么就就会有取之不尽、用之不竭的绿色能光。

最终，我们要结构设计一个生物化学浓折的更是进一步，把高浓度氮气发生变化为一个最简单的碳一上方体，碳一上方体再次通过生命体更是进一步的再次生，小大分子为更是为十分复杂的麦芽糖大分子。这样的结构设计简而言之不仅展现出了生物化学乙烯很慢的优势，还充分依靠了生命体乙烯可以小大分子十分复杂大分子的优势。

第一次注意到“麦芽糖橙色”

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我们先以来看一下生物化学浓折这个更是进一步。严苛来说这个应用领域之前发展二三十年了，很多新技术之前更是为开花结果，甚至接近规模化了。氮气被各不相同的光能形式浓折，可以分解成磺酸、气态、乙醇和烃。

▲氮气生物化学浓折

我们不会使用气态和烃，因为它们是气体，在上面的生命体再次生基本概念那时候面它们的传质产单单成本更是为高于。而磺酸和乙醇的水溶性更是为好，可以大幅减高于麦芽糖小大分子的产单单成本，因此我们选择了磺酸和乙醇作为桥连生物聚合反应会和生化反应会的那时候面间大分子。

▲如何结构设计更是最简单的麦芽糖小大分子简而言之

最终，我们还有一个最重要的文书工作，就是依靠简而言之推算的方式则，让这些磺酸和乙醇转成麦芽糖。这那时候我们提单单异议来两个主张。一个是光能耗散最小主张。氮气是一个锂很大的上方体，如果我们就让再次生它，一定要输入光能。输入的光能越大少，整个该系统的能效就越大高，成本或许就越大高于。第二，我们借此它的反应会步骤越大粗越大好。因为反应会步骤越大粗，我们越大容易去结构设计、去操作，小大分子产单单成本也就会更是高。

通过这两个主张，我们从6000多个反应会那时候面推算单单来4条或许的麦芽糖小大分子轨迹。其那时候面A组那时候有两条，只不过大部分是重合的。基于推算的结果我们见到，从假定来看，氮气到麦芽糖只需9步反应会就可以小大分子了。我们之前更是为沮丧。但是能不必似乎地付诸它呢？

这那时候我们要介绍一个生命体社会科学那时候面的乙烯剂——复合物。以这个反应会为则有，这那时候有两个三碳上方体，一个叫磷酸二羟基丙酮，另外一个叫三磷酸甘油丙酮。在自然现象的状况下，这两个上方体就会催化分解成一个六碳上方体，叫淀粉1,6-甘油酸。但是这个更是进一步发生的更是为缓慢，或许需几百万年才能透过时。

但是，我们一旦在这个该系统那时候申请加入一个复合物，并不一定一定淀粉甘油酸丙酮折复合物，就可以大幅减高于反应会的速度，这个更是进一步或许在几分钟内就透过时了。我们可以把复合物比作为工厂流水线上一个具有一般来说战技的劳工，它可以高效地透过时一件更是为十分复杂具有面对性的却说情。

▲从各不相同的生命体那时候面找到了高效乙烯9步反应会的复合物，但是……

因此，我们需寻找能乙烯这些反应会的复合物。我们把这些复合物去除进生物聚合反应会那时候面，期望能注意到麦芽糖。但是却说与愿违，我们来作了很多的最优化和修正，但自始至终都不会注意到此时此刻那时候面的麦芽糖。这是什么原因？

我们之前系统性后认为，因为这些复合物来自于各不相同的鸟类，它们回事不会在朋友们文书工作过。我们顾虑地把它们换在朋友们让它们朋友们去文书工作，其间或许就就会单单现疑问。

▲疑问单单在哪那时候？

因此，我们需找单单这些疑问。我们借鉴了插件编程那时候面推算机系统化的概念，把更是为十分复杂的人工推算填充了4个更是最简单的推算机系统。在每个推算机系统那时候面，我们又结构设计了一个很不便的法则来检测它们的功能。右下角和左上角的示意图是我们在2016年测试者推算机系统时来作的试验中。它看似很十分复杂，严苛来说说起来更是为最简单。我们在烹年制时有菜谱，比如菜色需两个豆类，三个鸡蛋，醋少许，酱油两勺。按照菜谱上的高温和整整年自制，就可以单单锅享用了。我们的这个文书工作严苛来说和烹年制类似。比如在这个试验中就有那时候，我们回就让的是复合物要换多少，羧酸要换多少，高温要控年制在30度，整整或许是半个同一时间。

▲从绑定到就让象：9步转为11步

便，我们就能通过生物化学和物理的法则检测单单最终的游离。我们见到，似乎单单现疑问的地方全都推算机系统内部，而是在推算机系统相互间。比如示意图那时候面橙色色和蓝色的推算机系统，也就是碳一和碳三推算机系统相互间，严苛来说存在热力学不归一化的疑问。碳三和碳六推算机系统相互间有一个代谢流平衡的疑问。碳六和碳N推算机系统那时候面有副游离抑年制的疑问。见到这些疑问便，我们对相应的推算机系统透过了修正，并重新透过了结构设计。通过这种方式则，我们就把原先以通过推算机绑定结构设计的共计9步的人工简而言之，转成了在烧杯或者试管那时候面能够付诸的11步的反应会。整个更是进一步我们从31个鸟类那时候面比较了62个复合物才得以付诸。

2018年7月末24日是我长期以来长存着的日子，因为这一天是经过三年多的文书工作后，我们第一次注意到麦芽糖橙色。

我们常常注意到的麦芽糖都是蓝色粉末状的，但麦芽糖有个更是为类似的红色反应会，就是遇碘就会变橙色。通过这种方式则，我们就能来判断是否造成了麦芽糖。最右边这个是特征性的非常少，我们称之为特征性相异。它不造成任何麦芽糖，碘染便呈现蓝色。最右边的是特征性相异，当小大分子很多麦芽糖后，碘染便就是这样的深橙色色。那时候面间的是我们在经过多次修正后的一个样品，它是一个很淡的、很很弱的橙色色。

这是因为我们在中后期小大分子的麦芽糖支链比较粗。麦芽糖的支链越大粗，它的红色就越大相反于紫蓝色，而越大长就相反于深橙色色。而且我们初次小大分子的生出口量是更是为高于的，所以看似橙色色就更是为很弱。虽然红色更是为很弱，但是它在我们的眼那时候面却尤其无与伦比的生命力。因为我们告诉他它都有了一种全新的或许，一种取而代之次需植物学就可以小大分子麦芽糖的或许。

人工小大分子麦芽糖：从1.0到3.0

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到此为止，我们就协作了人工麦芽糖小大分子简而言之的1.0旧版，付诸了从绑定到就让象的跨越大。

▲Artificial Starch Anabolic Pathway (ASAP 1.0)

整个简而言之是由1步生物聚合反应会和10步生命体反应会都由的。但在这个阶段，麦芽糖的产单单高于压比较高于，差不多只有3毫克每升每同一时间，比植物学的小大分子阈值还慢。

我们系统性了原因，见到这个简而言之那时候面有3个复合物，它们的活性都有就会受到各种各样的受到影响，这就避免整个简而言之的麦芽糖小大分子能够大幅下降。这就像产单单线上有几个的业务能够准确度不够的劳工，系列产品一到他这儿就卡壳儿了，避免整个产单单线的产单单成本大幅下降。怎么办？我们可以对劳工透过培训，减高于他的的业务准确度。同样我们可以对复合物透过大修，来减高于它的性能。

这张示意图是对复合物透过的大修。复合物是由酶序列演化成的，在它的乙烯那时候面心有一些最重要的酶，它们对乙烯起着决定性的起着。我们把乙烯那时候面心一个更是为最重要的28位的异亮氨酸转成了亮氨酸，使连接线的口变小，进而来减高于复合物的复合物活用。

通过类似的方式则，我们大修了这个简而言之那时候面3个最重要的复合物。第一个复合物是fls，通过大修，我们减高于了它的活性；第二个复合物是fbp，我们解除了辅因子ADP对它的反馈抑年制；最终一个复合物是agp，通过大修，我们减高于了它对ADP这种辅因子的竞争能够。通过对这3个复合物的大修，我们协作单单了人工麦芽糖小大分子简而言之的2.0旧版。2.0旧版的麦芽糖小大分子高于压减高于了少于8倍。

到这一步，我们从一碳到麦芽糖的小大分子文书工作之前透过时了。下面我们要思考如何把氮气生物化学浓折的步骤整合进来，因为我们最终的前提是通过氮气小大分子麦芽糖。这个时候我们就找到了张翼美国国家科学院自制组。

▲左：太阳能电池电解水年制氢 右：CO2异构化年制乙醇

郑美国国家科学院的自制组在20多年的整整那时候长期以来不遗余力深入研究氮气的再次生依靠，他提单单异议的“液体强光”计划严苛来说就是通过太阳能电池把风能转成的电力，然后电解水造成乙醇，再次用乙醇去浓折氮气小大分子乙醇。乙醇可以作为能光，也可以作为其他上方体小大分子的原料。整条新线可以使风能再次生为生物光能的产单单成本相等10%，这远远少于自然现象的光合起着。

郑美国国家科学院给我们都有了更是为多的设法。但是生物聚合反应会是个高温高压的更是进一步，它的速度比较迟。而生命体是要在倾向条件下反应会，它全面性上极迟。这就避免从乙醇的小大分子到生命体基本概念的反应会更是进一步那时候面就会积累很多那时候面间游离，这就会对复合物造成更是为情况严重的抑年制起着。

因此，我们提单单异议了一个视界分开的策略，就是将生物聚合反应会和生命体反应会透过空间上的分开。生物聚合反应会分解成乙醇后，我们先以小大分子三碳的DHA，便再次透过上面的反应会，从DHA去小大分子麦芽糖。通过这样的更是进一步，我们就协作了人工麦芽糖小大分子简而言之的3.0旧版。

3.0旧版的麦芽糖小大分子高于压比2.0旧版减高于了近20倍。更是最重要的是，在这个模式下，我们不仅能小大分子直支链麦芽糖，还可以小大分子支支链麦芽糖。在右下方的捕虫那时候，深橙色色的是直支链麦芽糖，黑色红褐色的就是支支链麦芽糖。在自然现象界的植物学那时候面，这两种麦芽糖是混合在朋友们的，我们相当于付诸了这两种麦芽糖可控的小大分子。

我们用了3年的整整付诸了人工小大分子麦芽糖的从无到有，创建了ASP1.0旧版，又花了少于3年的整整，把麦芽糖小大分子能够减高于了136倍。

▲最下方为大米的麦芽糖小大分子阈值

目前3.0旧版的碳再次生阈值之前是自然现象界大米麦芽糖小大分子的8.5倍。但我就让说，3.0旧版并不一定是我们最终的旧版，它只是一个更是进一步。上面我们还有4.0、5.0旧版，不断地减高于人工简而言之的光能再次生产单单成本和麦芽糖的小大分子阈值。

回顾过去6年，我们一共录了33本的试验中就有，回就让了2000多个日夜那时候我们对人工小大分子麦芽糖的信念和聚焦。这其那时候面有成功的忧伤，也有不甘心的沮丧。

人工小大分子麦芽糖就会带给什么？

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很多人问我们，人工小大分子的麦芽糖能爱吃吗？质问地讲，我还不必回答这个疑问。

因为那时候试验中室那时候小大分子单单来的麦芽糖只有1克有数，我们不是不来爱吃，真是是还好爱吃。所以我们上面的一项文书工作就是要加速推进它的现代化广泛应用。

这个更是进一步不是最简单的换大，我们还要解决它在整个换大更是进一步那时候面的一些根基的社会科学疑问。借此在期望，我们可以产单单公斤级甚至吨级的麦芽糖。到那个时候，我们就可以回答大家这个疑问了。

我们目前的文书工作还处于试验中室的阶段，似乎要就让付诸规模化运用还随之而来很多的困难和面对，但是这并不一定受到限制我们去畅就让这个新技术在期望没错能对我们的穷困造成哪些受到影响。

我认为首先以带给的受到影响是的工业模式的发生变化，我们可以取而代之次需大规模地种田来付诸麦芽糖产单单了。我们还可以用这种方式则或者这一类的新技术去产单单都有麦芽糖、复合物、油脂等等一系列的宗教性的工业系列产品。

另外就是对化工产业的受到影响。我们宗教性的化工产业是依赖于再次生能光的，而这类新技术可以以氮气为原料产单单麦芽糖和各种各样的生物化学物，建立联系一条以氮气为原料的新的的工业新线。

值得注意，我们常常仰望星空，聚焦宇宙是生命体的星战愿望。但是离开地球便我们爱吃什么？这类新技术可以在小得多的空间内付诸麦芽糖、复合物以及各种各样食物溶质的小大分子，为我们在地外生存都有保障。

这个文书工作是我们多个自制组朋友们联合科研人员的成果。我要感恩张翼美国国家科学院、齐国屏美国国家科学院等多位研究者和后辈对我们的指导和设法。还要特别感恩那时候面科院和广州市对根基深入研究的拥护，在我们还只有一个就让法的时候就给了近期侦察工程项目，拥护我们可以透过时愿望。

除此之外，还要感恩我们深入研究小组的机年制体年制生物科技，使我们可以不须觉悟于文章的发表文章、经费的寄望和职称的提拔，让我可以静下心来六年磨一剑去来作这个文书工作。最终还要特别感恩马延和研究员，是他的高瞻远瞩让我有机就会付诸麦芽糖橙色示意图。

我们6年的科研人员战斗任务虽然透过时了，但是人工小大分子麦芽糖的故却说还不会就此结束。如果你对人工小大分子麦芽糖这个方向热衷的话，请求你申请加入我们，因为橙色色的青春愿望，有你就会变得令人难忘。

总有一天大家！

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■ 扩展书本：

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■ 背景简介：文章2022年9月末23日发表文章于微信公众号 博物著书讲坛（用氮气小大分子的麦芽糖能爱吃吗？质问讲，我不是不来爱吃，而是还好爱吃 | 蔡韬），枭雄广播电台授予授权转载。

■ 翻译者：KK.

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