标题：
人工合成淀粉 吃不起但有用
简介：
分析中美人工合成淀粉技术，近期资讯汇总。
封面：
人工合成淀粉
吃不起但有用
推送：
9月份，天津工业生物研究所搭建了“二氧化碳合成淀粉”生产链条。同样也是9月份，美籍华人杨培东团队人工合成葡萄糖，从另一个方向接近了人工合成淀粉产业链。中国技术适合地球干旱地区，美国技术可以用到火星，大家都有光明的前途。
转发推送：最基本的问题没有解决：好吃不好吃？怎么吃？
大家好，2021年11月12日星期五，欢迎收看352期睡前消息，请静静介绍新闻。
上周，第348期节目的第二个话题，督工你分析了所谓“一氧化碳生产蛋白质”的技术，认为科技日报的新闻跳过了关键工序，做了夸大报道，实际的技术突破，远远不如9月份天津工业生物技术研究所的“二氧化碳合成淀粉”重要。
评论的热评有观众赞同你的观点，但也往往会把两个技术相提并论。督工你能再分析一下“二氧化碳合成淀粉”技术吗？
这个技术最核心的突破是在生物体外打通了合成淀粉的技术链条。虽然整个生产链还依赖生物酶，但生产链完全在活细胞之外进行，绕过了低效率的光合作用，给高效率的工业化生产食品提供了可能性。
自然界的光合作用分为光反应和暗反应两部分，光反应是叶绿素吸收太阳光的能量分解水，再用ATP这一类高能化合物储存能量。然后是暗反应，消耗高能化合物，把二氧化碳变成含有六个碳原子的葡萄糖，再用淀粉酶的聚合作用，把葡萄糖变成淀粉。
这个过程非常精密，但并不是智慧设计的产物，而是自然界漫长进化的结果，每一个链条都对之前的生物体结构做出了妥协，所以要经过60多个步骤才能造出淀粉，转化阳光的最高效率也只有2%，所以人类一直想跳过光合反应，直接用能量制造淀粉。
1828年德国人用无机物合成了8个原子的有机物尿素，之后就有人开始考虑合成更复杂，也更接近食物的有机物，比如说直接制造淀粉。19世纪中后期，巴特勒夫反应做到了甲醛制造C6杂糖，但还没法形成葡萄糖。20世纪，人类实现了金属催化剂制甲醛，勉强算是完成了合成淀粉的前半段技术链。
1992年人类用α淀粉酶把麦芽糖基氟聚合成直链淀粉低聚物。2013年，进一步做到了酶催化聚合支链淀粉，合成淀粉的后半段技术链也有形状了。但是，从葡萄糖开始的简单有机物到复杂有机物的过程，始终不能在活细胞之外完成，所以在中科院9月份的突破之前，合成淀粉的产业链，始终是一座缺少腰部的断桥。
这次中科院的突破，有四个方面的亮点。
首先当然是利用生物酶完成了合成淀粉的腰部技术，从甲醛开始做出了6磷酸葡萄糖，然后再用葡萄糖合成了淀粉，在活细胞之外完成了合成链条。
其次，前面提到，自然界通过光合反应完成淀粉生产，需要60多个步骤，所以效率低。这次中科院团队研究了来自动物、植物、微生物等31个不同物种的62个生物酶催化剂，理解了每一种催化剂的功能，然后重新设计了10种酶催化剂，逐步把1个碳原子的甲醇变成3个碳的的二羟基丙酮，进一步变成6个碳的磷酸葡萄糖，最终合成了淀粉。减少催化剂种类，就意味着提高效率。
第三，支链淀粉的结构比直链淀粉复杂，中科院团队重新设计聚合酶催化剂，直接生产了支链淀粉。
最后，确定了10种必不可少的催化酶之后，中科院没有按照顺序依次进行反应，而是设计出了4个酶反应器，把过程相关联的酶集中在一起进行反应，节省了50%的生物酶用量，同时进一步提高效率。
因为绕过了自然进化的技术弯路，人工合成淀粉链条利用太阳能的能量效率，理论上可以提高到 7%，远远高于自然界的2%上限，而且合成速度更高，是玉米自然形成淀粉效率的8.5倍。我们似乎看到了工业生产直接取代农业的希望。
从实验室技术到工业化生产，现在最大的障碍是什么？
解决技术可行性之后，唯一的问题就是成本了。具体来说成本包含两大块，首先是基本原料和能源成本。
按照中科院的技术路线，从二氧化碳开始制造5公斤甲醛，需要消耗1公斤氢气。如果氢气的价格不能降低到甲醛的五分之一，财务上就不合理。现在每公斤甲醛的市价是每公斤1.6元，而加氢站的氢气价格是每公斤50元以上，就算在工厂内部生产之后直接使用，也起码每公斤20元，超出甲醛价格不止5倍。再加上生产消耗的电力，直接从二氧化碳造甲醛肯定是不合算的。就算中科院的产业链能走通，我们暂时还是会用煤炭石油生产甲醛，再用甲醛去做淀粉。
第二部分成本，就是制造10种生物酶催化剂，完成产业链的后半段。生物酶都不便宜，但好消息是随着生产规模扩大，价格可以不断下降。我们可以期待将来做一个规模巨大的食品工厂，大幅度压缩催化剂的成本。
从各方面成本来看，中科院的方案距离实际投入生产还很远，还需要解决很多工程问题，才能彻底打败农业。
其他国家的人工合成淀粉技术，现在发展到什么水平了？
人工合成淀粉，一直是各国化学实验室的的重要目标。同样在今年9月份，美国NASA发出了二氧化碳转化挑战赛最高奖，中科大毕业，目前就职于加州伯克利的美国科学院院士杨培东，带领团队拿到了24万美元奖金。
他们用铜纳米粒子作为催化剂，和水中的二氧化碳发生电化学过程，生产乙醇醛。然后利用巴特勒夫反应，把二氧化碳转化的甲醛和乙醇醛变成3碳糖到8碳糖，其中就有葡萄糖。他们把这些糖喂给细菌，成功养大了一批生命。
虽然杨培东团队的最终产物是葡萄糖，但也算从另一个方向延长了原有的淀粉生产链条。只需要加上聚合酶，他们也能从二氧化碳开始生产淀粉。只是他们是给美国航天局做项目，目标不是在地球上生产食品，所以不能考虑带着一个工厂制造生物酶催化剂。在造出葡萄糖之后，他们还是回归到生物路线，用葡萄糖喂细菌，生产更复杂的有机物。
比较两条技术路线，中科院的技术更适合地球，利用大规模的太阳能发电降低能源成本，制造廉价氢气，再收集火电站的二氧化碳，用生物酶制造食品，比灌溉农业更节约土地和水，干旱的沙漠地区或许会最先考虑使用。
而美国人的方案，可以利用以二氧化碳为主体的金星、火星大气，通过车间生产和生物转化接力，提供人工食物。希望未来两种技术方案都能帮助人类扩大生存空间。
接下来我和大家分享一些和往期内容相关的资讯。
今年夏天，北方普遍发生洪水灾害。北方水灾的关注点集中在河南，河南水灾最受关注的是郑州，郑州水灾的焦点是地铁水淹事故。309期节目我做了一个计算，郑州水灾造成292人死亡，其中郊县占了184人。如果算死亡率的话，市区人口多，死亡率是十万分之1.5，郊区是市区的4到6倍。所以，如果有限的捐款和防灾投入都集中到大城市，把改进地铁防洪水平当成首要任务，说明我们在最安全的地方投入了最多的改造资金，体制有问题。
最近，财新网做了一个统计，今天夏天到秋天的水灾，为河南洪灾捐款的人次比山西陕西两省合计还多5倍，河南拿到的捐款数量是15亿，是山西陕西两省合计的24倍。但显然洪水灾害力度没有这么大的差异。这背后的主要原因，就是郑州地铁事件激发了媒体的报道热情。
晋陕洪灾公益筹款远不及河南洪灾 分析指关注度低系主因_政经频道_财新网
这说明，无论传统媒体还是自媒体，信息传播都高度依赖于大城市居民的共情心理，然后才会有足够的慈善捐款。如果指望这份情感去应付灾难，肯定会产生严重的资源错配。所以，最好的救灾模式，就是国家依法收税，居民依法纳税。真的资源不足，就走法律程序加税。红十字会和其他社会慈善机构，归根结底都是向城市居民贩卖满足感的心理辅导机构，不能指望他们解决核心问题。
这一系列自然灾害和捐款事件再次证明了我55期节目的观点，慈善组织就应该保持民间身份，自娱自乐。坚决反对国家插手慈善活动，不能让公务员平调去管红十字会，这等于用国家的信誉去提高慈善组织的名气，最终会拖累整个社会的救灾效率，还伤害政府形象。
上一期节目，351期，主要内容是核电和中国的核燃料安全问题。当时我提到，
，德国决定明年彻底放弃核电，现有的核电站只能再运行几个月。为了弥补电力缺口，德国大量从周边国家买电，其中最重要的来源之一，就是法国的核电站。
11月9日，法国总统马克龙公开宣布，为了确保能源独立性并履行减排承诺，法国将重新开始建设核电站。
æ³å½è®¡åéå¯å¢å çæ ¸ååºå 建设
法国是全世界最依赖核电的大国，曾经80%的电力来自于核电站。但是2015年的时候，法国也曾经反自己的核电，准备把核电比例从75%降低到50%。左翼领导人梅朗雄甚至宣布2030年彻底废除核电。现在来看，形势比人强，核电站也许让人担心，但没电的日子更可怕。所以马克龙选择在退役旧核电站的同时，开发新型核反应堆，建立更安全的核电能力。
同样是11月9日，国家电力投资集团宣布，因为寒潮南下，山东半岛上的海阳市核电余热供暖机组提前6天启动，给全市供暖，海阳市因此成为全国唯一供暖不增加碳排放量的城市。
https://www.jiemian.com/article/6800408.html
核电站投入使用之后，海阳市的供暖收费，每平方米降低了一块钱。现在海阳核电站正在研究6000万平方米的下一阶段供热项目，预计覆盖直径130公里内的居民。以后青岛和烟台郊区的居民也能享受廉价的核电暖气。
上一期还提到，虽然中国现在很依赖进口铀矿，但本土生产能力正在快速上升，目前也在排名前几位的铀矿生产大国都有中资企业投资的矿山，资源安全度很高。
11月10日，中广核铀业发展公司和哈萨克斯坦国家原子能工业公司共同投资的核燃料组件工厂在哈萨克斯坦的东哈州投产，以后中国可以直接把这个工厂生产的燃料棒放到核电站发电。
中哈合作核燃料组件厂投产，设计年产200吨核燃料组件_能见度_澎湃新闻-The Paper
另外，11月5日，国家能源局正式给秦山核电厂1号机组发放延续运行电力业务许可证。有效期延长到2041年12月15日。30岁的秦山核电站还要再工作20年。秦山核电站附近有中国最好的核电博物馆，投资上亿，对公众开放。观众们如果去浙江嘉兴市旅游，可以把秦山核电科技馆当做一个旅游打卡地。
详解中国首座核电站延长服役：“体魄”强健通过严苛安全审查_能见度_澎湃新闻-The Paper
我在节目里经常提“社会化抚养”概念，很多观众也因此会把类似话题下转发给睡前消息编辑部。
上周，湖南永州孩子和狗同吃同住的视频评论区，我们的ID被观众@了几十次。
网传女婴吃泔水与流浪狗同住垃圾堆，官方通报：小孩暂由民政局福利院抚养
这个新闻后续调查显示，孩子父亲靠捡废品和清理垃圾为生，基本能自食其力，只是缺乏基本的卫生习惯。他带了一个精神病女人回家，靠政府资助5万元改造了房子，然后生了两个孩子。经常把婴儿带到河边，用河水冲洗。
这个案例从反面证明，生育率下降的主要原因不是穷，也不是阶级固化。恰恰是完全放弃阶级上升的穷人，有兴趣追求高生育率。但如果不搞社会化抚养和政府指导下的计划生育，只是给家庭发补贴，这种生育对孩子，对社会来说都是灾难。现在政府的主要干预方式是对父亲进行批评教育，说以后再这样带孩子取消监护权。但很明显，这个家庭完全没有能力让孩子健康成长，如果连现在的情况政府都不愿意承担直接带走孩子的责任，国家就算有能力刺激生育率，也没什么好结果。
最近还有一个新闻，观众密集向我们推送。就是成都小学生在20层高楼阳台之间跳跃的视频。
“孩子高楼天台立定跳远”事发成都，两间隙相距宽度1.3米_七环视频_澎湃新闻-The Paper
这个新闻本质上，就是社会和家庭都不给孩子提供课余活动机会，所以孩子只能自己去探索周围的空间。我小时候，同龄人基本都是这么长大的，只是那时候没有这么高的楼，也没有拍视频的手机，爬山摔死和游泳淹死的孩子没人在意。相比之下，现在的家长起码能用手机拴住孩子，结果最多是严重近视和游戏上瘾，降低了车祸和从楼上摔下来的概率，极少数被拍到去楼顶玩的，就成了大新闻。
所以我一直提倡政府把课余活动管起来，今年也的确看到了各地政府全面推行课后托管政策，这是一个值得表扬的进步。但是从大多数地方的实践来看，政府并没有为这个新任务安排足够的经费和人员，而是把政策公布之后，就在现有的体制内挖掘潜力。
比如说我儿子在苏州姑苏区读书，应该算是全国地方政府财政最宽裕的县区之一，按说这里搞课后托管应该质量最高。但是从实践来看，因为大多数孩子留在学校，既没有足够的运动空间，放学后的活动完全变成了留校写作业上自习，原来少数人自发留校打篮球的机会反而被取消了，体育运动时间大幅度下降，让我很不满。
ä½è²æ³ä¿®è®¢èæ¡:å¦æ ¡å¿ 须设ä½è²è¯¾ é¼å±åæ¯æå ¬æ°åå å¥èº«è¿å¨_ä¸å½ç½
这说明，只包含善意和口号的政策毫无意义，政府如果真的重视学生成长，同时希望节约家长的精力，就必须老老实实承认，延长学生留校时间是一件要花钱的大事，必须大幅度增加教育经费，增加倒班的教师数量，然后才能看到正面效果。没钱就老老实实加税，别指望天上掉馅饼。
10月19日，新的体育法草案已经交给全国人民常委会审议了，里面明确规定，每个学生每天都要保证一小时体育锻炼时间。我希望人大要记住，代议制机构首先管的不是口号，而是钱。体育法想保证学生的运动时间，就要说清楚钱从哪里来，要说清楚没钱是谁的责任，钱到位了事情没办好又是谁的责任。否则天天看着违法事件没人管，法律的权威性就会受到影响。
ä½è²æ³ä¿®è®¢èæ¡:å¦æ ¡å¿ 须设ä½è²è¯¾ é¼å±åæ¯æå ¬æ°åå å¥èº«è¿å¨_ä¸å½ç½
说起社会化抚养，上周还有个新闻。法国调查报告显示，1950年至2020年期间， 3000天主教神职人员，对21.6万儿童进行性侵犯，而且这还是一个很保守的计算数据。
http://www.time-weekly.com/post/286576
法国很早就不是教权国家了，100多年前，法国就宣布彻底的政教脱钩，建设一个完全基于世俗化法律的社会。这样的国家，天主教会能对儿童为所欲为，原因就是家长把自己对孩子的无限世俗权力临时授予给教会。法国只有10%的成年人定期参加天主教活动，但这些人都会把自己的孩子也带去参加活动，让教会临时管理并教育孩子，同时告诉孩子无条件信任神父。所以调查教会的犯罪，就像在中国送虐待儿童的家长进监狱一样难，无论是虐待还是侵犯孩子，都很容易被掩盖。这是一个典型的不能无条件信任家庭教育的例子。只有接受公开监管且权利有限的机构才值得信任，无条件的权威和道德制高点一定会制造犯罪。
中国现在基本不允许父母带着子女去清真寺，但在中东部的小城镇和农村，爷爷奶奶带着留守儿童参加基督教会活动还是普遍现象。我在西安住的时候，也经常看到清真寺开设宗教幼儿园，用免费教育来制造下一代信徒。国家如果不能提供免费的高质量学前教育，给未成年人提供游戏空间，家长肯定会给自己的子女寻找安全且免费的托管机构。
https://www.christiantimes.cn/news/5806/儿童节-中国教会当看到留守儿童的需要和上帝的呼召
更普遍的问题是家长送子女去国学班。大多数用暴力虐待未成年人的戒网瘾学校，都会给自己安一个国学教育的名义。在山东杨永信的电刑培训班上，《弟子规》有类似于圣经的地位。前两年经常上新闻热点的“豫章书院”，无论是找政府报备还是对家长宣传，都说自己是国学培训班。
2019年，睡前消息编辑部的微信公众号曾经专门分析过吉林四平市玉琨国学实验学校。这所九年制学校有接近30个教学班，小学每天6节文化课，3节国学课，初中高中每天7节文化课，2节国学课。每个学生都要学习十种经典：弟子规、千字文、三字经、孝经、易经、论语、孟子、中庸、大学、道德经，同时还有校医专门传授中医知识。
当时玉琨国学实验学校出名，是因为有个学生生病了，校内擅长中医的保健医生给家长推荐了一个老中医，家长带着孩子坐两天火车去河南驻马店，找到老中医。这位老中医倒是很理智，说治不了，还是送医院吧，结果耽误时间，孩子没救过来。
这起案例，是典型的家长和学校合谋，以国学信仰的名义玩死了一个中华人民共和国公民。但是学校没有关闭，家长也没有坐牢。今年4月25日，教师招聘网还在刊登玉琨国学实验学校的招聘启事，要新增39个教师。这就是我提倡国家搞社会化抚养，全社会依法监管的原因，绝对不能让家长对自己的孩子为所欲为。
2021吉林四平市玉琨国学实验学校教师招聘39名公告_教师招聘网
另外说起中医，上周中国农业大学在新闻上宣传2020年重新开设的中兽医本科专业，用中医理论给动物看病。
我觉得这倒是很好的一个科学实验机会，因为人类做医疗实验还有伦理问题，动物死了就死了，做任何实验都只是花钱的问题。所以我非常鼓励中国农业大学广泛开展实验，对得了同类病的动物随机分组，选出一部分做纯中医治疗，看看疗效如何，希望能得到乐观的结果。
最后，大家都应该都看到前天的新闻了，人民银行首次单独发布月度房屋贷款数据，向全社会喊话，让大家都知道10月份增加房贷3481亿，比9月多增加1013亿。房贷总量还在加速度提升。各地也纷纷传出房贷放宽的信号。
这说明，虽然房产税的细则还没出来，但是整个房地产行业都已经受到严重冲击，进而影响了全国的经济增长。中国的经济体系已经习惯于房地产筹码不断增加，围绕着金融筹码来组织生产，提供就业。一旦部分筹码不能涨价兑现，短期内就会有难以接受的失业，以及地方政府破产危机。国家不得不暂时继续放水，给这些筹码定更高的价格。房地产绑架经济的例子就摆在眼前。
但是，从长期来看，空置的房子不提升任何生产能力，用增加贷款刺激的房地产投资是假投资。房地产绑架经济越严重，我们就应该期待房产税早点来，给地方政府提供稳定的收入。如果有的地方房产税也做不出稳定收入，说明地方政府规模和投资需求本来就过剩，应该合并行政区划，减少行政人员数量。靠赌博筹码来驱动的经济，拖得越久，麻烦就越大。
好，感谢大家收看，感谢热心观众对本期节目技术细节做出的指导，352期节目到此结束，我们周日再见！