日前，记者从中国科学院天津工业生物技术研究所获悉，天津工业生物技术研究所在人工合成淀粉方面取得重大突破，首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成相关工作当天发表在国际学术期刊《科学》上
众所周知，淀粉不仅是粮食中最重要的成分，也是重要的工业原料根据天津市工业生物研究所提供的相关数据，目前，淀粉主要是由玉米等农作物通过自然光合作用和固定二氧化碳产生的淀粉的合成和积累涉及约60个代谢反应和复杂的生理调节，理论能量转换效率仅为2%左右农作物通常种植周期长，需要大量的土地，淡水等资源，以及化肥，农药等农业生产资料因此，如何设计一个独立于植物光合作用的人工生物系统来固定二氧化碳合成淀粉成为相关领域的世界性话题
针对这一问题，天津工业生物研究所坚持自主创新，从无到有，设计了11步主反应的非天然二氧化碳固定和人工合成淀粉的新途径，首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成研究团队采用了类似的积木式方法，加入中科院大连化学物理研究所，在高密度氢能作用下，利用化学催化剂将高浓度二氧化碳还原为碳一化合物，最终通过一系列生物路线优化方法合成了直链和支链淀粉据报道，这种人工方式的淀粉合成率是玉米淀粉的8.5倍按照目前的技术参数，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每年的淀粉产量相当于5亩地种植玉米的年平均淀粉产量这一成果使传统的淀粉生产的农业种植模式转变为工业车间生产模式成为可能，为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线
据报道，这一成果得到了国内外专家的高度评价，该工作被认为是典型的0比1原始突破，将对下一代生物制造和农业生产产生变革性影响。
在天津工业生物研究所开放集成的新型科研组织模式下，团队成员六个春秋，努力做好一件事，一个目标，一项任务天津市工业生物研究所相关负责人介绍，2015年以来，天津市工业生物研究所以合成淀粉和二氧化碳的生物转化利用为重点，开展以需求为导向的科技攻关，集聚院内外创新资源，强化学科—任务—平台一体化，实现了各方科研力量的有机融合和高效协同同时，研究院根据项目研究需要，积极安排人才，组建平均年龄30岁的青年科学家团队，充分发挥各成员学科优势和技术特点，实行项目制管理机制，集中力量攻克难题，成效显著目前，这项研究工作得到了中科院重点部署项目和国家合成生物技术创新中心重点研究方向——天津合成生物技术创新能力提升行动的资助和支持
[责任编辑：牧晓]
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