二氧化碳能合成淀粉嗎？對(duì)這個(gè)貌似天方夜譚的問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)家歷時(shí)6年多科研攻關(guān)給出肯定和詳細(xì)的答案。繼上世紀(jì)60年代在世界上首次完成人工合成結(jié)晶牛胰島素之后，中國(guó)科學(xué)家又在人工合成淀粉方面取得重大顛覆性、原創(chuàng)性突破——國(guó)際上首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。

9月23日，中國(guó)科學(xué)院召開(kāi)本年度首場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)，介紹該院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所在人工合成淀粉方面取得的重要進(jìn)展。該所研究人員提出了一種顛覆性的淀粉制備方法，不依賴植物光合作用，以二氧化碳、電解產(chǎn)生的氫氣為原料，成功生產(chǎn)出淀粉，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成，使淀粉生產(chǎn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式向工業(yè)車(chē)間生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成為可能，取得原創(chuàng)性突破。相關(guān)研究成果9月24日在線發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

天津工業(yè)生物所從頭設(shè)計(jì)了11步反應(yīng)的非自然二氧化碳固定與淀粉合成新途徑，在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉分子的全合成。研究團(tuán)隊(duì)采用了一種類(lèi)似“搭積木”的方式，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，利用化學(xué)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(guò)設(shè)計(jì)構(gòu)建碳一聚合新酶，依據(jù)化學(xué)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(guò)生物途徑優(yōu)化，將碳三化合物又聚合成碳六化合物，再進(jìn)一步合成直鏈和支鏈淀粉。這一人工途徑的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，系統(tǒng)適配跨越了自然途徑數(shù)億年的進(jìn)化，向設(shè)計(jì)自然、超越自然目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)邁進(jìn)了一大步，為創(chuàng)建新功能的生物系統(tǒng)提供了新的科學(xué)基礎(chǔ)。