据9月24日报道,国际学术期刊《科学》在线发表中国科研成果论文,首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的从头全合成,这是中国科学院天津工业生物技术研究所和中国科学院大连化学物理研究所联合研究的一项重要成果。

他们创造了一条利用二氧化碳和电能合成淀粉的人工路线——ASAP路线,并在实验室首次实现了二氧化碳从头全合成淀粉。专家认为,设计人工生物系统来固定二氧化碳和合成淀粉而不依赖植物光合作用将是一项影响世界的重大破坏性技术。

淀粉是“粥和大米”中的主要碳水化合物,占全球热量摄入的80%以上。它是最重要的食品原料和工业原料。自合成生物学诞生以来,人们开始尝试构建非自然的途径来实现二氧化碳向淀粉的转化,以突破植物光合作用的瓶颈。“研究结果将为我们提供一条新的技术路线,在未来通过工业生物制造生产淀粉,这是一种全球重要的材料,”《科学》杂志信息部执行主任说。

自2015年起,天津工业生物研究所致力于合成淀粉和二氧化碳的生物转化和利用,并开展了科学技术研究。论文第一作者、天津工业生物研究所副研究员蔡韬解释说,根据目前的技术参数,在能源供应充足的情况下,理论上,1立方米大小的生物反应器的年淀粉产量相当于5亩土地上种植玉米的淀粉产量(根据中国玉米淀粉的平均产量计算)。“这一成果为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造打开了一扇窗户。然而,目前,这一成果仍处于实验室阶段,距离实际应用还有很长的路要走。”