中国科学家在实验室首次实现了二氧化碳从头合成淀粉的突破性成果

中国科学院天津工业生物技术研究所的研究人员在实验室展示合成淀粉样品

将淀粉生产的传统农业种植模式转变为工业车间生产模式是可能的它将为未来通过工业生物制造生产淀粉这种重要的全球物质提供新的技术路线这是人类首次实现非光合淀粉合成它将对下一代生物制造和农业发展产生巨大影响它将有助于解决我们未来面临的重大挑战.

中国科学家在实验室首次实现了二氧化碳从头合成淀粉的突破性成果，并于24日在国际知名学术期刊《科学》上发表，也引起了中外同行的关注和热烈讨论。

中国科学院院士，中国科学院副院长周琦表示，二氧化碳的转化利用和谷物淀粉的工业合成是全球面临挑战的重大科技问题之一中国科学院天津工业生物技术研究所创新科研组织模式与合作研究团队共同攻关根据工程原理，利用生物计算技术设计构建了一条二氧化碳非自然固定还原和淀粉合成的新路径，并在国际实验室首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成，使传统的农业种植淀粉生产模式向工业车间生产模式转变成为可能

美国科学促进会/《科学》杂志新闻部执行主任梅根费伦认为，最新成果论文探讨了一种全新的合成淀粉的方法这一合成过程涉及二氧化碳和氢气的使用，研究成果将为通过工业生物制造生产淀粉这一全球重要物质提供新的技术路线

中国工程院院士，南京工业大学原校长欧阳平凯介绍，中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延河及其团队完成了二氧化碳合成淀粉，二氧化碳合成甲醇，再合成甲醇进一步合成淀粉的重大科学项目这是人类首次实现非光合淀粉合成，对于中国和世界解决二氧化碳生成淀粉这一人类基本食物和原料的问题，以及碳中和工作具有重要意义

这是一项具有‘拔地而起’重大意义的科研成果中国科学院院士，中国科学院分子植物科学创新卓越中心研究员赵国平指出，马延河团队设计构建了淀粉人工合成的新途径这一原创性成果是拓展和增强人工光合作用能力这一前沿研究领域的重大突破，使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能同时也展示了合成生物工程科学研究战略的巨大潜力，为基础研究针对重大应用目标实现中的瓶颈科技问题进行战略定位提供了成功范例

中国科学院院士，中国科学院分子植物科学卓越中心研究员陈晓雅说，二氧化碳固定是地球生命的基础马延河团队将无机催化与酶催化相结合，创造性地将二氧化碳固定在体外体系中合成淀粉，这是一个显著的突破，也启发了植物科学和农业科学的研究

中国工程院院士，江南大学原校长陈建表示，研究成果是将二氧化碳直接合成淀粉，采用化学和生物相结合的方法，主要采用蛋白质工程，sy等一系列新技术

以二氧化碳为原料的合成淀粉是利用合成生物学解决当今社会面临的一些重大挑战的惊人案例美国工程院院士，瑞典查尔莫斯理工大学教授Jens Nielsen表示，马延河教授及其团队利用不同种类酶组成的重组酶系统，成功将二氧化碳化学催化产生的甲醇转化为淀粉，是现代催化化学与合成生物学相结合的精彩案例这一重大突破将为未来更多相关研究铺平道路，这些研究的融合应用将有助于解决我们未来面临的重大挑战

韩国国家科学与工程研究院院士，韩国科学技术院副院长李相烨认为，马延河教授领导的研究团队可以通过化学催化和生物合成相结合的方式将二氧化碳催化成甲醇，通过多酶生物合成的方式将甲醇转化成淀粉这是一项伟大的工作，展示了合成生物学在生物合成途径和酶的设计中的巨大力量，也展示了化学和生物学相结合对于生产生物基化学品和材料的重要性

日本神户大学副校长，教授，日本理化研究所可持续资源科学中心副主任近藤明彦教授表示，马延河教授及其团队在二氧化碳转化为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，无疑是我们的长期梦想，我们可以用合成的淀粉生产各种材料和食品因此，这项研究将对下一代生物制造和农业发展产生巨大影响

周琦还提醒，中国科学家在二氧化碳从头合成淀粉方面的最新研究成果还处于实验室阶段，距离实际应用还有很长的路要走后续要尽快突破0比1到1比10和10比100的概念，最终成为解决人类发展面临的重大问题和需求的有效手段和工具

他表示，中国科学院将整合相关科技力量，继续支持这项研究的进一步推进同时，希望中科院天津工业生物技术研究所团队继续围绕目标任务，满足国家战略需求，进一步加强关键技术攻关，积极探索，深入研究，瞄准技术发展方向，固化该领域优势地位，加强知识产权保护，并分析成本和竞争力，加快后续工作