近日，中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所在淀粉人工合成方面取得突破性進展，在國際上首次實現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。相關(guān)成果由國際知名學術(shù)期刊《科學》在線發(fā)表。

中國科學院天津工生所研究團隊，采用一種類似“搭積木”的方式，從頭設(shè)計出11步主反應(yīng)的非自然二氧化碳固定與人工合成淀粉新途徑，在實驗室中首次實現(xiàn)從二氧化碳到淀粉分子的全合成。核磁共振等檢測發(fā)現(xiàn)，人工合成淀粉分子與天然淀粉分子的結(jié)構(gòu)組成一致。

天津工生所聯(lián)合中科院大連化學物理研究所，利用化學催化劑將高濃度二氧化碳在高密度氫能作用下還原成碳一化合物，然后通過設(shè)計構(gòu)建碳一聚合新酶，依據(jù)化學聚糖反應(yīng)原理將碳一化合物聚合成碳三化合物，最后通過生物途徑優(yōu)化，將碳三化合物聚合成碳六化合物，再進一步合成直鏈和支鏈淀粉。

實驗室初步測試顯示，人工合成淀粉的效率約為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)淀粉的8.5倍。按照目前技術(shù)參數(shù)推算，在能量供給充足條件下，理論上1 m3大小的生物反應(yīng)器年產(chǎn)淀粉量相當于5畝土地玉米種植的淀粉年平均產(chǎn)量。

中科院表示，該成果目前尚處于實驗室階段，離實際應(yīng)用還有相當長的距離，后續(xù)還需要盡快實現(xiàn)從“0到1”的概念突破到“1到10”和“10到100”的轉(zhuǎn)換。中科院將集成相關(guān)科技力量，一如既往地支持該項研究深入推進。