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【原创】【平行世界】澳宋工信部(生物化工部分)

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第三次反围剿纪念章同人贡献勋章1637股灾纪念章

发表于 2019-9-8 14:43:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
这篇同人和前一篇工信部同人以及装备发展部同人一样,是关于2019年穿越的平行世界中化工生产,特别是生物化工部分的发展的。本同人将从改变穿越携带的部分化工厂设备开始,并将改变部分原文涉及到的技术路线。



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同人贡献勋章

发表于 2019-9-8 15:49:11 来自手机 | 显示全部楼层
沙发,先赞一个,加油
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第三次反围剿纪念章同人贡献勋章1637股灾纪念章

 楼主| 发表于 2019-9-8 17:16:11 | 显示全部楼层
第一节 化工医药组
此处开始于网络版15-16节
“为什么不考虑生物柴油?“有人发问了,”最近这方面的报道相当多,连飞机都有用的了。“
“广州那么大的城市,收集一点地沟油,就能造生物柴油了。“
“我们什么时候能打到广州还不一定呢“马千瞩侃侃而谈,”生物柴油说来容易,原料来源也很多,但是还是要经过改性处理才能用的,这个工艺也不是特别简单,而且不管什么来源,只种一小片或者像地沟油这样只收集一点是不行的。“
“顺便我要指出一点,像棕榈、椰子这样的热带油料作物,都必须长到一定的胸径才能真正用于产油,而且现在海南的产地也主要集中在三亚、乐东、东方、昌江、白沙这些气候环境较好的地方,要在临高种植可能长得比较慢。“台下的农业与生物组的何奎发言。
“那为什么不考虑草本的油料作物?如果我们先抢种一批,按照海南的气候条件,一年生的话到明年也能长出来了。“另一位农业与生物组成员提出反驳。
“明末可是小冰河时期,冬天有可能种不出来。“对方仍然坚持己见。
“好了,偏题了,种植什么油料作物的问题你们农业组自己内部讨论去。”萧子山连忙纠正跑偏的话题,不过也没有否定生物柴油的意思。
“我是说生物柴油的来源可以很多,能出油的植物千千万万,总有能在临高种的,而且我听说微藻也能出油,总不见得连这种水体污染物都养不活吧?”这位生物柴油爱好者仍然不依不饶,“还有我要批驳马督工的另外一个论点,就是生物柴油的改性是很困难的。如果用餐厨废弃油脂生产生物柴油确实还有净化的步骤,但是如果来源是干净的植物油的话只需要酯交换就可以了,催化剂一般的强酸强碱都行,如果三酸两碱都造不出来那我们也别穿越了。”
“听说生产生物柴油还要甲醇?”
“是的,酯交换就是加入甲醇把脂肪酸甘油酯转化成脂肪酸甲酯和甘油,脂肪酸甲酯就是生物柴油。之所以用甲醇是应为甲醇是煤化工的产品价格最便宜,其实用乙醇也行。”
“不管甲醇乙醇,都是可以直接烧的吧,现在到处有加乙醇汽油的,还听说有出租车改甲醇的。”
“是的,巴西还有E85的乙醇汽油,里面85%是乙醇。”交通运输组的陈天肯定了这个意见,“不过一般的车都要改发动机,我可以帮你们改,不过丑化说在前面,虽然甲醇乙醇不积碳,但是有可能腐蚀油路,还有增压的和直喷的发动机比较难改。”
“如果大范围使用车用乙醇,可能引发粮食危机。”连很少在这种理工科倾向明显的物资筹备会议上发言的情报资料组的文科生都提出了反对意见,“你们的乙醇不可能是化工生产的吧?”
“可以用秸秆发酵,而且就算一整船新车也用不了多少燃料,没那么大影响。”
……
由钟利时讲解页岩油部分,随后休会,一段时间后机械与化工组主持的筹备会议召开,文德嗣、王洛宾和展无涯等人关于机械发言决定了要带几台数控机床,随后季思退阐述了基础化工的重要性,并确定了要采购合成氨厂,联合制碱厂,焦化厂和硫酸厂。
……
“我想请问,有了这些设备之后,我们能建立起有机化学工业吗?”
“这个,恐怕很难。”季思退想,你们还真的得陇望蜀啊,这有机化工是那么好搞的么。
“那就出不来尼龙和人造橡胶了。”有人在哀叹。
黑丝、白丝、肉丝、安全套一类的词汇在台下七嘴八舌地蹦了出来。
“不是还有天然乳胶的吗?“有人大声说出来,不过立刻发现了不妥。
“那个归农业与生物组管。“
“这个不能说的那么绝对,有机化工可不止是尼龙和人造橡胶。“又有人提出了不同意见,这次是何奎,正是农业与生物组的,”比如尿素就是有机物,这个用氨气和二氧化碳就能合成,如果原料气来自你刚才提到的焦化厂的话,还能产生一部分甲醇。我上午在能源组的发言也提到了,甲醇还是很有用的,而且如果用甲醇进一步氧化成甲醛,用途更多。而且在中午的时间我查了一下,合成氨厂可以很轻易的改成合成甲醇厂,只要原料气变成一氧化碳和氢气,基本也来自你的炼焦厂,甚至还能一起合成,叫联醇工艺。“
“你的意思是合成氨和焦化生产线多备几套?”季思退问。
“对的,而且除了这些利用你刚才提到的设备能完成的有机化工外,很多不需要高温高压,特殊催化剂和特殊原料就能完成的有机反应应该也没有太大的障碍,罗铎说的水缸制硫酸虽说是简陋了一点,不过这思路没错。具体我们能先合成一些什么物质我暂时也没法罗列,但是准备一些耐腐蚀的,常压或者耐压的通用的反应釜总是没错的。“何奎虽然是现学现卖,却是讲的头头是道,台上台下一时没人提出反对意见,”还有一点,有些东西化工厂里做不了,但是实验室级别小规模的生产还是可以的,我觉得还需要几套化学实验室的设备,不仅局限于有机的。“
“最后一点,有机化学的原料没必要从头合成,我们可以从生物中提取。举个极端的例子,制毒作坊的**是干什么的?当然我完全没有去明代做毒枭的意思。“回到生物的本行,何奎的发言开始越来越兴奋,”刚才的例子确实不太恰当,我再举一个新的例子好了,我玩过3D打印,聚乳酸是一种重要的原材料,而乳酸完全可以发酵获得,就像酸奶发酵那样,不过菌种不太一样。还有丙酮也可以发酵……“
“我明白你的意思了,不过刚才那谁提的粮食问题你注意一下,农业也是你们组的考虑范围。“萧子山连忙打断何奎的自嗨。
“所以你的意思是塑料是可以很快生产出来的?“刚才发言失态的某人心情有所好转。
“是的,不过这是我的乐观估计。“何奎仍然洋溢着喜悦的笑容,“所以执委会的同志们,把化工单独成组是由必要的。”
“这个再考虑考虑。”
不过这个考虑了没几天,化工确实不再和机械分在一组里——变成了化工医药组——加入了几个立志于制药的成员。而机械组下加入了陈天的汽修店,因为交通运输组坚持认为这些零部件和机械组的关系更大。看来想要更改分组的也不只有季思退和何奎两位。

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第三次反围剿纪念章同人贡献勋章1637股灾纪念章

 楼主| 发表于 2019-9-8 18:21:03 | 显示全部楼层
第二节 生物领域的壳公司与采购
何奎虽然在化工医药组挂了个名字,不过没几天就被赶回了农业与生物组,因为他总是在组里鼓吹生物工程是解决化工问题上的良药。虽然在化工医药组吃了闭门羹,但是何奎在农业与生物组内还是找了一群人来组织非直接农业和医学用途的生物资源的准备工作。整个组内的物资筹备工作围绕着几个液氮罐展开——液氮的供应得到了机械与冶金组的口头保证,他们会购进一套小型空气分离装置以及压缩装置以供应炼钢时使用的纯氧以及焊接保护气,生产的液氮应该是有富裕的,再者利用压缩二氧化碳制造干冰也是一种临时替代方案。小组首先将爬取各个组学公开数据库的任务交给了情报与资料组,这些数据库来源于全世界生物实验室共同提交的数据,重建起来将花费极其巨大的成本。随后的文库收集工作则只能由业内人士自行完成。除了各种例如《分子克隆实验指南》一类权威书籍上有的protocol外,整个农业与生物组的全体成员都被发动起来写回忆录,并被鼓励向前同学/同事询问技术细节——这个风气很快就传染到了隔壁化工医药组内的化学背景人士中。至于实体库的建立,何奎决定从极耐储存的质粒开始。经过漫长的打报告和口舌之争,何奎终于从执委会处获得了资金用于向addgene和其他质粒库订购质粒副本,不过实际出于方便运输和成本考虑,大部分常见质粒都从国内的代理公司建立的镜像库中获得,而一些不常见的,则都委托给了北美分舵的时袅仁直接从addgene订购。
随后进行的则是各种工程菌和模式生物的收集。用于重建生物学基础的物资包括各种用途的大肠杆菌菌株,酿酒酵母以及毕赤酵母菌株,拟南芥种子,线虫和各种细胞系,这些多可以存入液氮罐中或者冷藏保存而果蝇、斑马鱼、以及比大鼠更为高级的哺乳动物由于获取容易或者养殖困难被排除在了采集列表之外,并且由于医学小组将主要负责将来的药物试验工作故小鼠将由他们准备。而一些基于这些标准工程菌开发的常见药物生产菌也初步被纳入了初始储备清单,比如生产常见的重组人源激素,重组疫苗和重组抗体,以及一些多肽之外的药物或药物中间体的大肠杆菌或者酵母。在这些基于模式生物改造的工程菌之外,清单包括了生产多种抗生素的真菌,如生产β内酰胺抗生素的产黄青霉菌和生产四环素类和氨基糖苷类抗生素的几种链霉菌。而为了远期能尽快复兴生命科学的宏大目标,生产一些酶的工程菌也被纳入了储备清单,例如Taq酶,一部分常用的内切酶和连接酶。
大部分简单的生物学仪器都有廉价的替代品,比如利用孵蛋器改造而来的恒温培养箱,利用Arduino搭建的PCR仪,利用蔬菜脱水器改造的低速离心机,用直流电源兼任的电泳仪等等 。所以即使买了一套正规仪器以供备份,这方面的花销确实不多。DNA吸附柱虽然在现代实验室常常时一次性使用的消耗品,不过事实上其实可以全部洗脱再生,不过小组还是计划多带一些,层析柱同样是如此。在与医学小组讨论后生物资源小组决定计划携带若干台显微镜和一台流式细胞仪,除此以外还需要一台DNA合成仪。

不过这份计划一经公布,就引起了全体穿越者的轩然大波——因为生物与农业组自此从提交的预算最低的组一跃变成最烧钱的组,此举也引发了其他很多组负责人的不满,认为投资于一个穿越后很长一段时间都无法完全投入生产和科研的领域是一种对于穿越资金的挤占。何奎不得不解释,其中相当一部分的物资,将计划来源于何奎的基因测序服务公司,而此时整个穿越项目的主要投资人A也向何奎伸出了援手——向这家测序服务公司提供A轮融资,以保证正常的采购进程和使公司正常运转到穿越之前。

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第三次反围剿纪念章同人贡献勋章1637股灾纪念章

 楼主| 发表于 2019-9-8 18:28:54 | 显示全部楼层
番外1 何奎的经历
2004年本科毕业于中国科学技术大学近代物理系
2009年获美国莱斯大学生物物理学博士学位
2010年至2011年在斯坦福大学从事博士后研究
2011年经深圳市孔雀计划引进回国,就职于南方科技大学。
2018年意外未通过tenure,从南方科技大学离职。
离职时被发现有疑似伦理不端行为,此事件被在小范围内传播,何奎本人因而受到生物学术圈排挤。
2018年,找不到教职,公司业绩不佳的何奎加入穿越
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第三次反围剿纪念章

发表于 2019-9-8 18:59:26 | 显示全部楼层
半导体材料导论
1956年,西门子公司研究成功了三氯氢硅氢还原法使硅中有害杂质含量降到10-9级或更低,并实现了工业化生产。

拉硅单晶是一项十分辛苦的工作,开始的时候由于长春出品的硅多晶氧化物多,硅沸腾起来后就停不下来——只有沸腾停下来才能进行下一步拉制硅单晶的操作。
1958年中国第一根硅单晶就是在这样的条件下拉出来的。

考虑一下,做到当年长春出品的硅多晶就行,氧化物多一点也可以克服。其实核心难题是去除硼,其他杂质都可以用区熔法提纯。

硅中所含的各种杂质中,硼的分凝系数为0.9,因此在区熔过程中的分凝效果不明显。
磷元素分凝系数为0.35,可表现出较明显的分凝作用。【但是磷的蒸发效应很强】
除了这两种杂质外,其它杂质在区熔过程中的分凝效应都非常明显。
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第三次反围剿纪念章

发表于 2019-9-9 23:00:43 | 显示全部楼层
支持生化(环材也欢迎),穿越后十八世纪就可以是生命科学的世纪!
话说,是不是考虑带些试剂盒过去,特别是人类身份鉴定的(法医,亲子?带GlobalFiler)?另外实验器材方面,凝胶成像系统要不要带?WB要不要搞?RNAi、Optogenetics、CRISPR-Cas9等等常见技术体系也是不是考虑一起带过去,以后不用重新造轮子了
暮投盐场村,有髡夜捉人。
盐场村里夫妻别,泪比百仞城中多。
Do you hear the GUIHUAMIN sing?
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 楼主| 发表于 2019-9-9 23:10:48 | 显示全部楼层
freeman 发表于 2019-9-9 23:00
支持生化(环材也欢迎),穿越后十八世纪就可以是生命科学的世纪!
话说,是不是考虑带些试剂盒过去,特别 ...

凝胶成像就不用多带了,坏了拿手机拍照吧。
电泳和电转印的东西还是带着,但是免疫用的kit保质期不太行,估计还要想办法自己做,特别是一抗。提蛋白的能力需要尽快恢复。
RNAi和CRISPR-Cas系统都是不怎么需要事先准备的东西,准备相应的library就行,到时候有条件了自然能做。
光控这种非常锦上添花的东西,就全靠自制了吧
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 楼主| 发表于 2019-9-10 23:14:50 | 显示全部楼层
第三节 生物公司的资源准备
获得了如此一笔投资的测序服务公司立刻开始了新仪器的采购工作——不只有生物仪器,也包括了不少化工医药组内要求的化学仪器。对之前数年各个实验室委托的测序数据,立刻进行了整理归档工作,将其中可能有用的数据上传至服务器归档保存。而送测的各种样品中可能有用的也经冻干成为干粉放入冷库保存。
在这些生物资源中进行筛选的结果显然是卓有成效的,从某实验室获得的样品很快就能重建出一套完整的酿酒酵母代谢工程元件库。通过公开的文献和专利,配合上公开数据库中的序列数据,以及从部分实验室索要的样品,何奎带着几个化工医药组的成员以实习的名义,加上测序服务公司几个看上去还靠得住的员工和曾经手下的研究生复刻那些经过实证的基于酵母和大肠杆菌的发酵用基因重组工程菌,并且确保相关基因都已经重组入染色体中。
与此同时,公司的市场营销部门的工作也是卓有成效的。通过在低价策略以及利用原有的实验室和公司关系,何奎终于钓到了大鱼——一个生产重组蛋白药物的小型医药公司。并顺理成章地获得了他们一些从研发阶段到临床再到上市商品的细胞系,包括了酵母生产系统和杆状病毒-昆虫细胞生产系统。
而从另一个实验室的样品,加上之前化工制药组通过老同学的关系搞到的本生烟以及拟南芥种子,何奎也获得了一套植物生产重组蛋白的系统,不过相关的药物一方面大多尚在临床阶段甚至更早,并未上市,总数量也偏少,另一方面也需要每次通过病毒感染所以这些材料被当作了备选方案。


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发表于 2019-9-11 19:09:26 | 显示全部楼层
opteron 发表于 2019-9-8 18:28
番外1 何奎的经历
2004年本科毕业于中国科学技术大学近代物理系
2009年获美国莱斯大学生物物理学博士学位 ...

南方科技?伦理问题?怕不是贺建奎啊。
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 楼主| 发表于 2019-9-11 20:09:50 | 显示全部楼层
李子木 发表于 2019-9-11 19:09
南方科技?伦理问题?怕不是贺建奎啊。

是的啊,为了时间线把他个人的经历往前提了一年,然后让他在学术圈提前退场了
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发表于 2019-9-11 21:01:04 | 显示全部楼层
opteron 发表于 2019-9-11 20:09
是的啊,为了时间线把他个人的经历往前提了一年,然后让他在学术圈提前退场了

可以可以,老哥写的挺好,多写点生物科学方面的内容,我也是生物口的,以后有机会也贡献点同人,还可以在情节上呼应一下。
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 楼主| 发表于 2019-9-14 00:27:10 | 显示全部楼层
第四节 油料作物
针对在物资筹备会议上提到生物燃料问题,农业与生物组内部也开展了一次讨论,以确定需要携带的油料作物。
虽然种植棕榈和椰子的想法在大会上收到不少反对意见,但是考虑到棕榈油确实是世界上产量最大的油种,而当下油棕种植面积最大的马来西亚和印度尼西亚距离预计的穿越据点海南岛也并不很远,在穿越前为此多做准备是有必要的。而针对生长时间过长的反对意见,支持者们则搬出了在另一次讨论中便已敲定的橡胶树——这些树的割胶时间也够长的。不过在油棕的种植方式上则引发了一些小插曲——中国的油棕不使用象鼻虫进行授粉,所以需要在马拉西亚参观旅游的相关人士捉一些回来。但如何饲养这些昆虫,什么时候去采集这些昆虫,将这些昆虫投放到无论哪个时空的海南能否存活,又是否会引发生态问题。这些问题确实不是组内任何人的长处,在国内的相关研究也相对不多,只能先做好不得不人工授粉的准备。
在提到的一年生油料作物中,油菜、大豆和花生等常见的作物基本没有受到什么阻力就获得通过,和其他已经确定的作物一起列入待获取种子的清单。蓖麻作为被机械组点名索要的油脂来源,也理所应当地保送上了清单。不过被提名的还有另一种油料作物油莎草,提名的理由也很简单,单位面积的产量高,种植简单。不过反对的意见写的更多比如在国内种植时间短,种子不易收集,农民也难以区分其和杂草,还有它很难完全从田地里被移除。不过改良后的品种高亩产的优势还是吸引了组内不少人,而最后妥协的结果是,如果能收集到足够优良的品种,那它将登上最终的携带物资列表。
另外被再次讨论的是一些其他用途作物的产油能力,例如棉花,亚麻和火麻。这些作物基本已经被确认将会被携带,唯一被再次确定的是后二者偏向纤维用,油用和兼用的品种都是需要的。
在这些品种之外,还有一些被提到的油料作物,包括乌桕、油桐、核桃和油茶这些本土品种和麻风树这样的外来品种。虽然其中一些油,例如桐油在油漆上的重要作用,不过由于木本植物生长速度过慢,大多数人都不同意将其纳入种植的品种,至多考虑携带少量种子的可行性。不过麻风树受到了少部分提出者的强力鼓吹——播种后3年开始产油,5年开始最大产量。他们甚至放出了大量印度大量种植麻风树以改善能源缺乏问题的纪录片和照片资料。如此具有野心的计划也确实说服了组内的很多人。麻风树和和油棕一起列入少数准备种植的木本油料作物之中。
而讨论的最后,则是某人异想天开的想法,产油微藻。虽然藻类的易于养殖和高产油率确实非常诱人,不过提取油脂的困难也让人望而却步,不过由于微藻是单细胞生物,在场的组员很快就将之甩锅给了何奎的生物公司。


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 楼主| 发表于 2019-9-14 11:52:48 | 显示全部楼层
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