Edited by WANG Xiaoxia

中国科学院天津工业生物技术研究所（TIB）科研团队在国际权威期刊《科学》（Science）发表研究成果，宣布在全球范围内首次实现二氧化碳（CO₂）到淀粉的人工全合成。该成果标志着我国在合成生物学与碳中和关键技术领域取得重大原创性突破。

▲ 2021年9月16日，中国科学家蔡韬在实验室展示人工合成淀粉样品。（图片来源：新华社）

研究团队创新性地构建了一条“化学-酶法”耦合的非细胞系统淀粉合成路径——人工淀粉合成途径（ASAP），仅需11步核心反应即可将二氧化碳和氢气转化为淀粉，相较自然界中玉米等植物通过光合作用合成淀粉所需的约60步代谢反应大幅简化。

该路径通过计算设计、模块化组装与关键酶蛋白工程优化，实现了高效催化。在时空分离的化学-酶催化体系中，ASAP的淀粉合成速率达到玉米植株的8.5倍。

▲ 2021年9月16日，中国科学家蔡韬在实验室展示人工合成淀粉样品。（图片来源：新华社）

据测算，在足够能源供给条件下，1立方米规模的生物反应器年淀粉产量理论上相当于我国0.3公顷玉米地的年均产量。

TIB所长马延和表示，若未来该技术成本降至经济可行水平，相比传统农业种植可节省90%以上的耕地与淡水资源，显著减少农药、化肥使用带来的环境污染，对保障粮食安全、促进农业可持续发展具有深远意义。

淀粉作为人类主要热量来源及生物工业基础原料，其人工合成的成功为二氧化碳资源化利用和未来工业生物制造提供了全新路径。《科学》期刊新闻执行主任梅根·菲兰评价称：“这项工作为全球重要物质的未来工业生物制造开辟了新方向。”

Editor: SONG Ziyan