美藉華裔科學家發明植物纖維製造糧食, 和燃料

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維吉尼亞理工學院研究人員成功將纖維素轉化為澱粉，這個技術過程將使人類從不曾被作為食用作物的植物中獲得營養物質。新研究成果將開啟“任何植物都可被製成糧食”的理想境界，並減少對那些必須種植在珍貴土地上，汲取肥料、大量水的農作物的需求。

研究人員利用了創新的方式將纖維素轉化為直鏈澱粉。新方法能從非食用植物材料(如玉米桿)中提取纖維素，並將其中約30%轉化為直鏈澱粉，而剩餘的纖維素水解為葡萄糖，利用於乙醇生產。這個過程對任何植物的纖維素都有效。它又被稱為“同步酶生物轉化和微生物發酵”，便利使用於工業性大規模生產，同時對生態環境無害，因為這個過程並不需要昂貴的設備、高溫或化學試劑，也不產生任何廢物。

研究團隊製造出來的澱粉是直鏈澱粉，它不會在消化過程中被破壞，能夠充當食用纖維的優質來源。之前已有研究證明直鏈澱粉能減少人們罹患肥胖症和糖尿病的風險。

除了充當食物來源的角色外，澱粉還能用於製造可食用的、生物能分解的食品包裝薄膜。此外，它還能用於儲存高密度氫，解決和氫儲存、配送等相關的問題。

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纖維素材料，水轉化為氫燃料
2009年2月16日

Percival Zhang（左）討論了最近從弗吉尼亞理工大學獲得生物系統工程碩士學位的Geoff Moxley談論生物質轉化為能源。
Percival Zhang（左）討論了最近從弗吉尼亞理工大學獲得生物系統工程碩士學位的Geoff Moxley談論生物質轉化為能源。
明天的燃料電池汽車可能由消耗木屑或草的纖維素並呼出氫氣的酶供能。

弗吉尼亞理工大學，橡樹嶺國家實驗室（ORNL）和佐治亞大學的研究人員通過混合14種酶，一種輔酶，來自非食物來源的纖維素材料和加熱至約90度的水來產生純度足以驅動燃料電池的氫氣（32℃）。

該集團宣布從他們的“一鍋煮”過程中獲得三項進展：1）酶的新型組合，2）提高的氫氣產生速率 - 與天然氫氣發酵一樣快，3）化學能量輸出大於化學能量儲存在糖中 - 從纖維素材料報導的最高氫產率。

“除了從糖轉化化學能，該過程還將低溫熱能轉化為高質量的氫能 - 如普羅米修斯偷火，”Percival Zhang，農業學院生物系統工程助理教授和弗吉尼亞理工大學生命科學系

“令人興奮的是，使用纖維素替代澱粉擴大了生產氫氣的可再生資源，使其包括生物質，”ORNL生物轉化科學與技術組組長Jonathan Mielenz說。

研究人員使用從木屑中分離出的纖維素材料，但也可以使用農作物垃圾或柳枝稷。“如果將年生物質生產的一小部分（2％或3％）用於運輸糖 - 氫燃料電池，我們可以達到運輸燃料獨立性，”張說。（他補充說，3％的數字是針對全球運輸需求的，美國實際上需要轉換大約10％的生物質 - 這將是13億噸可用生物質）。

最近的研究發表在Wiley雜誌ChemSusChem（化學和可持續性）上，由弗吉尼亞理工大學學生葉欣昊和博士後助理Yiran 撰寫的文章“纖維素材料中的酶的自發性高產生產和由酶混合物催化的水”王，生物系統工程; 佐治亞大學生物化學與分子生物學系的Robert C. Hopkins和Michael WW Adams; ORNL化學科學和生物科學部的Barbara R. Evans和Mielenz分別是; 和張。

該研究得到空軍科學研究辦公室的支持; 張的杜邦青年教授獎和美國能源部。

原文(英文)

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弗吉尼亞理工大學教授被指控冒充美國國家科學基金會
由凱爾斯溫森
2017年9月26日



在大學層面爭奪政府資金是一場曠日持久的競爭性業務。職業生涯和財富往往直接關係到在正確的時間獲得正確的資助。

弗吉尼亞理工大學的一位裝飾研究員和教授被指責將政府的財政支持推向極致。

上週，該校生物系統工程系教授奕恆珀西瓦爾張被逮捕，被聯邦當局指控陰謀或欺詐美國。

根據聯邦調查局調查人宣布的逮捕宣誓書，該詐騙案涉及  美國國家科學基金會的資助。法院文件稱， 張和兩名員工“合謀並且事實上會導致虛假陳述和證明被提交給NSF” ，並且“合謀並參與欺騙NSF的計劃”。其他人是Zhiguang Zhu和駿佑。


“博士 張對否否認有任何不當行為並對指控提出異議，“他的律師E. Scott Austin星期二早些時候告訴華盛頓郵報。“他期待公開披露事實，以便他能夠維持他作為美國教授和科學家的來之不易的聲譽和美名。”

週一下午，張在羅阿諾克的聯邦法院出庭。羅阿諾克時報報導說，他仍然被拘留。

出生於中國，2011年入籍美國公民，張先生在達特茅斯受教育，並於2005年加入弗吉尼亞理工大學。法院文件稱，張先生現在仍是中國科學院的附屬研究員，同時還曾創立三家中國科技初創公司， ups 。

在美國，張在2010年成立了一家名為GFI的技術初創公司。根據法庭文件，該公司的目標是開發“使生物燃料和生物材料可持續生產的微生物技術”。政府的宣誓書解釋說，這家公司解散了，張開了一家新的初創公司，CFB，面向同一個任務。


“為了資助CFB的研究，該公司利用由NSF和美國能源部管理的小企業創新研究（SBIR）和小企業技術轉移（STTR）資助計劃。”誓章聲明。這兩個計劃都是聯邦資金流，旨在幫助“通過小企業的創業精神促進研究機構開發的技術轉讓”。

但是這兩個計劃都包含嚴格的要求，如何跟踪和使用獎金。這兩個計劃的主要區別：STTR需要一個企業與一個研究機構（如大學）合作。宣誓書中說，該大學必須獲得至少30％的獲獎資金，並完成30％的研究。

根據法庭文件，這是政府指責張某遇到麻煩的地方。自2013年2月以來，該公司共獲得 五項獎勵，總額為110萬美元。根據宣誓書，這兩個獎項分別為15萬美元和225,000美元，可能包含“潛在違規行為”。


記錄顯示，其他三項獎金是有問題的。對於2016年3月的584,083美元獎金，該公司據稱提交了“關於時間和精力報告的虛假陳述”。2016年12月的裁決在中國已經完成的工作確定後停止。

2015年11月的獎金149,265美元竟然違反了該計劃的條款，因為弗吉尼亞理工大學沒有收到其分配的部分。

“弗吉尼亞理工大學看來每個CFB的獎金分類賬中似乎只有大約18％的工作被支付，而不是所需的30％”，這份宣誓書稱。“149,265美元的批准預算包括弗吉尼亞理工大學附屬費48,843美元，但是CFB的分類賬和支持性文件......僅向弗吉尼亞理工大學支付了27,311.29美元。”


弗吉尼亞理工大學發言人Mark Owczarski 告訴“羅阿諾克時報”  ，截至週一，張仍然是一名大學員工。

張在法院也正處於法律訴訟當中。一名前員工起訴了弗吉尼亞州美國地方法院的教授。羅阿諾克時報報導，法律投訴聲稱，前僱員開發的機密貿易信息被張某的合夥人不當使用。計劃於2018年進行試驗。

原文英文

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若果張教授是無辜的話希望有識之仕可以幫下他, 他的研究對我國未來糧食和能源發展一定會有深遠影响!