刊发中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得的重大突破性进展。。

　　淀粉是粮食最主要的成分，也是重要的工业原料。中国科学院副院长、中国科学院院士周琪表示，当今世界正面临全球气候变化、粮食安全、能源资源短缺、生态环境污染等一系列重大挑战，科技创新已成为重塑世界格局、创造人类美好未来的关键因素。

　　二氧化碳转化利用与粮食淀粉工业合成，正是应对挑战的重大科技问题之一。

　　论文通讯作者，天津工业生物所所长、研究员马延和介绍，天津工业生物所从头设计了11步主反应的非自然二氧化碳固定与淀粉合成新途径，在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成。

　　研究团队采用了一种类似“搭积木”的方式，联合大连化学物理研究所，利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物又聚合成碳六化合物，再进一步合成直链和支链淀粉。

　　科研团队乔婧科研助理、蔡韬副研究员、马延和研究员、朱蕾蕾研究员、孙红兵科研助理在中国科学院天津工业生物技术研究所实验室合影。这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，向实现设计自然、超越自然的目标迈进了一大步，为创建新功能的生物系统提供了新的科学基础。

　　业内专家称，如果未来二氧化碳人工合成淀粉的系统过程成本能够降低到与农业种植相比具有经济可行性，，推动形成可持续的生物基社会，提高人类粮食安全水平。同时，最新研究成果实现在无细胞系统中 用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的化学-生物法联合的人工淀粉合成途径，为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供一种新思路。

　　“如果人工合成淀粉示范可以达到理论能量转换效率的80%，。 ”论文通信作者、天津工生所所长马延和表示。

　　按照目前的技术参数推算，。

　　根据农业农村部市场预警专家委员会的预测，2021-2022年度，中国玉米种植面积约6.40亿亩，较上年度增加2109万亩，增长3.4%；预计玉米总产量2.72亿吨，比上年度增长4.3%。

　　国内外领域专家评价认为，该成果是“典型的0到1原创性突破”，“扩展并提升人工光合作用能力前沿研究领域的重大突破，是一项具有‘顶天立地’重大意义的科研成果”；“不仅对未来的农业生产特别是粮食生产具有革命性的影响，而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义”；“将给下一代生物制造和农业生产带来变革性影响”。

　　段炼 杜恒峰

　　程鹏