中国从二氧化碳到淀粉人工合成取得原创性突破

业内专家称，如果未来二氧化碳人工合成淀粉的系统过程成本能够降低到与农业种植相比的经济可行性，将会节约90%以上的耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平，促进碳中和的生物经济发展。

中国科学家历时6年多科研攻关，世界上首次在实验室中实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成，这一成果被认为是继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破。这意味着，颠覆性技术获得突破后，不需要种植农作物，直接在生产车间中制造淀粉成为可能。

工业酶制剂是酶经过加工复配后的具有催化功能的生物制品，是工业生物技术中比较成熟且有潜力的核心产业，具有数十倍甚至上百倍的下游市场放大效应，因此被誉为生物制造产业的“芯片”。目前全球已报道发现的酶类有3000多种，实现规模化生产的酶制剂有60多种。被广泛应用于洗涤、纺织、饲料、食品、果汁加工、乳制品、皮革、造纸、医药、化工等行业，并且应用技术水平也不断提高。

　　需要注意的是，生物酶制剂正被越来越多地用于碳中和过程里CO2的资源化利用。应用生物催化技术可以将CO2在温和条件下转化为无机物或有机物，且选择性高、反应过程绿色，具有潜在的发展前景。依据诺维信的数据，酶制剂作为绿色的催化剂，与石化路线相比，目前生物制造产品节能减排水品可达30％-50％，未来潜力将达到50％-70％。

中国科学家团队在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成，这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。这一颠覆性技术中的核心关键是在计算设计人工途径中的生物酶催化剂，科研团队从动物、植物、微生物等31个不同物种来源挖掘合适的生物酶催化剂，构建了一条只有11步反应的人工淀粉合成途径，与自然界淀粉合成需要的60多个步骤相比，显著降低了合成的复杂度。