中科院研發人工合成澱粉 用二氧化碳數小時完成農作物數個月過程
撰文：葉琪
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中國科學院在周四（23日）舉行新聞發布會，稱中國經過多年研究攻關，在澱粉人工合成方面取得重大突破性進展，國際上首次實現從二氧化碳到澱粉的全合成。有關研究成果已於周五（24日）在國際學術期刊《科學》上發表。
據介紹，在粟米等農作物中，自然光合作用的澱粉合成與積累，涉及多達60多個生化反應以及複雜的生理調控步驟，理論能量轉化效率為2%左右。通過多年研究攻關，中科院天津工業生物所科研團隊聯合大連化物所，採用一種類似「搭積木」的方式，通過耦合化學催化和生物催化模塊體系，實現了「光能—電能—化學能」的能量轉變方式，成功構建出從二氧化碳到澱粉合成只有11個步驟反應的人工途徑。
在實驗室只需要數小時，就可以完成農作物需要幾個月的澱粉合成過程。 （影片截圖）
中科院天津工業生物所副研究員蔡韜稱，研究團隊提出的化學和生物耦合催化合成澱粉是一個新思路，目前在實驗室只需要數小時，就可以完成農作物需要幾個月的澱粉合成過程。
此外，科研團隊最新突破的澱粉人工合成不僅步驟更少，而且還具有更高的能量轉化效率與合成速度。從太陽能到澱粉的理論能量轉化效率是玉米的3.5倍，澱粉合成速率是粟米的8.5倍。在充足能量供給的條件下，按照目前技術參數推算，理論上1立方米大小的生物反應器年產澱粉量，相當於中國5畝土地粟米種植的平均年產量。
理論上1立方米大小的生物反應器年產澱粉量，相當於中國5畝土地粟米種植的平均年產量。 （視覺中國）
中科院天津工業生物所所長馬延和在受訪時表示，雖然現在還是處於實驗室階段，未來還需要有更多的科學挑戰。但一旦工業實現，人工合成澱粉會對糧食安全及二氧化碳的利用，乃至「雙碳」的目標都會起到非常重大的支撐作用。
對於人工合成澱粉和一般澱粉的異同，蔡韜就稱通過核磁檢測，人工合成澱粉與自然界中的澱粉作比對，得到的結果是一模一樣，兩者並沒有區別。