中國科學家在實驗室首次實現了二氧化碳從頭合成淀粉的突破性成果

中國科學院天津工業生物技術研究所的研究人員在實驗室展示合成淀粉樣品

將淀粉生產的傳統農業種植模式轉變為工業車間生產模式是可能的它將為未來通過工業生物制造生產淀粉這種重要的全球物質提供新的技術路線這是人類首次實現非光合淀粉合成它將對下一代生物制造和農業發展產生巨大影響它將有助于解決我們未來面臨的重大挑戰.

中國科學家在實驗室首次實現了二氧化碳從頭合成淀粉的突破性成果，并于24日在國際知名學術期刊《科學》上發表，也引起了中外同行的關注和熱烈討論。

中國科學院院士，中國科學院副院長周琦表示，二氧化碳的轉化利用和谷物淀粉的工業合成是全球面臨挑戰的重大科技問題之一中國科學院天津工業生物技術研究所創新科研組織模式與合作研究團隊共同攻關根據工程原理，利用生物計算技術設計構建了一條二氧化碳非自然固定還原和淀粉合成的新路徑，并在國際實驗室首次實現了二氧化碳到淀粉的全合成，使傳統的農業種植淀粉生產模式向工業車間生產模式轉變成為可能

美國科學促進會/《科學》雜志新聞部執行主任梅根費倫認為，最新成果論文探討了一種全新的合成淀粉的方法這一合成過程涉及二氧化碳和氫氣的使用，研究成果將為通過工業生物制造生產淀粉這一全球重要物質提供新的技術路線

中國工程院院士，南京工業大學原校長歐陽平凱介紹，中國科學院天津工業生物技術研究所所長馬延河及其團隊完成了二氧化碳合成淀粉，二氧化碳合成甲醇，再合成甲醇進一步合成淀粉的重大科學項目這是人類首次實現非光合淀粉合成，對于中國和世界解決二氧化碳生成淀粉這一人類基本食物和原料的問題，以及碳中和工作具有重要意義

這是一項具有‘拔地而起’重大意義的科研成果中國科學院院士，中國科學院分子植物科學創新卓越中心研究員趙國平指出，馬延河團隊設計構建了淀粉人工合成的新途徑這一原創性成果是拓展和增強人工光合作用能力這一前沿研究領域的重大突破，使淀粉生產的傳統農業種植模式向工業車間生產模式轉變成為可能同時也展示了合成生物工程科學研究戰略的巨大潛力，為基礎研究針對重大應用目標實現中的瓶頸科技問題進行戰略定位提供了成功范例

中國科學院院士，中國科學院分子植物科學卓越中心研究員陳曉雅說，二氧化碳固定是地球生命的基礎馬延河團隊將無機催化與酶催化相結合，創造性地將二氧化碳固定在體外體系中合成淀粉，這是一個顯著的突破，也啟發了植物科學和農業科學的研究

中國工程院院士，江南大學原校長陳建表示，研究成果是將二氧化碳直接合成淀粉，采用化學和生物相結合的方法，主要采用蛋白質工程，sy等一系列新技術

以二氧化碳為原料的合成淀粉是利用合成生物學解決當今社會面臨的一些重大挑戰的驚人案例美國工程院院士，瑞典查爾莫斯理工大學教授Jens Nielsen表示，馬延河教授及其團隊利用不同種類酶組成的重組酶系統，成功將二氧化碳化學催化產生的甲醇轉化為淀粉，是現代催化化學與合成生物學相結合的精彩案例這一重大突破將為未來更多相關研究鋪平道路，這些研究的融合應用將有助于解決我們未來面臨的重大挑戰

韓國國家科學與工程研究院院士，韓國科學技術院副院長李相燁認為，馬延河教授領導的研究團隊可以通過化學催化和生物合成相結合的方式將二氧化碳催化成甲醇，通過多酶生物合成的方式將甲醇轉化成淀粉這是一項偉大的工作，展示了合成生物學在生物合成途徑和酶的設計中的巨大力量，也展示了化學和生物學相結合對于生產生物基化學品和材料的重要性

日本神戶大學副校長，教授，日本理化研究所可持續資源科學中心副主任近藤明彥教授表示，馬延河教授及其團隊在二氧化碳轉化為淀粉方面取得了重大突破不依靠光合作用，由二氧化碳合成淀粉，無疑是我們的長期夢想，我們可以用合成的淀粉生產各種材料和食品因此，這項研究將對下一代生物制造和農業發展產生巨大影響

周琦還提醒，中國科學家在二氧化碳從頭合成淀粉方面的最新研究成果還處于實驗室階段，距離實際應用還有很長的路要走后續要盡快突破0比1到1比10和10比100的概念，最終成為解決人類發展面臨的重大問題和需求的有效手段和工具

他表示，中國科學院將整合相關科技力量，繼續支持這項研究的進一步推進同時，希望中科院天津工業生物技術研究所團隊繼續圍繞目標任務，滿足國家戰略需求，進一步加強關鍵技術攻關，積極探索，深入研究，瞄準技術發展方向，固化該領域優勢地位，加強知識產權保護，并分析成本和競爭力，加快后續工作