怎么算立方米(怎么算立方米的公式)

来源:央视新闻客户端

淀粉不仅是粮食的主要成分，也是重要的工业原料。广泛应用于生产生活中，如烹饪调料、胶囊壳、棉纱纺织等。近日，中科院天津工业生物研究所研究团队经过6年探索，首次在实验室实现了淀粉分子的人工合成。

在实验室首次实现了淀粉分子的人工合成，这也是世界上第一次用电/氢能源驱动二氧化碳从零开始合成淀粉。但是，淀粉并不是稀缺资源，可以直接从玉米、土豆等农作物中提取。那么，科研人员为什么要费时费力地合成淀粉呢？

中科院天津工业生物技术研究所副研究员蔡涛:在自然界中，我们的农作物其实一直都可以做到这一点，但是效率比较低，只能利用低密度的太阳能，所以农作物大面积种植需要很长时间才能获得足够的能量和固定的二氧化碳来合成淀粉。

研究人员希望将工业排放的高浓度二氧化碳分离出来作为原料，将低密度的太阳能转化为高密度电/氢能作为能源，形成简单的碳氢化合物，然后合成复杂的淀粉分子。2015年，在中科院重大科技任务局的支持下，该项目在中科院天津工业生物研究所启动。

中国科学院天津工业生物技术研究所副研究员蔡涛:我们通过化学和生物学的结合设计了一个想法。因为化学可以快速将高浓度的二氧化碳转化为简单的一碳化合物，生物可以将简单的一碳化合物转化为复杂的分子，比如淀粉分子。从近7000个反应中，我们设计了一个9步反应。

但这只是理论上的虚拟方式，研究团队必须在现实中做出这种方式。蔡涛说，在计算出来的方法中，许多酶的组合在现实中从未出现过。不同的酶有不同的气质，所以可以通过模块化的组装和适配来发现这些问题和矛盾。

中科院天津工业生物技术研究所副研究员蔡涛:把计算和设计的路径切割成四个模块，先找到模块内部的问题，再找到模块之间的问题。这样，我们原来计算设计的9步路径变成了11步反应，可以在真正的试管中实现，从而实现了一碳化合物合成淀粉。

团队告诉记者，虽然首次实现了淀粉合成，但是能力很弱。需要通过蛋白质工程转化和time 空分离，将人工淀粉的生产强度提高130倍以上，最终实现人工淀粉合成的全过程。

六年来，研究团队进行了数百次测试，完成了33项实验记录。无数次失败的尝试后，内心的纠结和痛苦无处不在，甚至让他们开始怀疑人生。但正是这种坚持，给了我们后来的曙光和希望。

在自然界，直链淀粉和支链淀粉是混合在一起的。目前，直链淀粉主要在实验室合成。从外观上看，合成淀粉和从玉米、马铃薯等农作物中提纯的淀粉是一样的。

中科院天津工业生物技术研究所所长马延河:加工性能和口感上可能会有一些差异。味道更浓，感觉像粉条。从营养价值到分子结构和外观都没有区别。

合成淀粉作为基础研究的原创性突破，目前仍处于实验阶段。实验室规模小，平均一小时只能合成几克淀粉。但按照目前的技术参数，在能源供应充足的情况下，1立方米生物反应器的年淀粉产量相当于5亩土地种植玉米的年平均淀粉产量，这就为淀粉的作坊生产提供了可能。

未来研究人员要建立从二氧化碳到淀粉的可控网络和生态系统，尝试实现细胞内淀粉的人工合成。同时，他们计划在未来5至10年内建立一个工业示范，以工业尾气为原料，利用光伏等可再生能源分解水提供氢气，在化学反应器中进行二氧化碳的高效还原，在生物反应器中合成淀粉。