人工二氧化碳合成淀粉（二氧化碳合成淀粉）

人工二氧化碳合成淀粉

2019年9月23日，中科院召开新闻发布会宣布中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得了突破性进展。会上，中科院副院长、党组成员周琪表示，当今世界面临全球气候变化、粮食安全、能源资源短缺、生态环境污染等一系列重大挑战，科技创新已成为重塑全球格局、创造人类美好未来的关键因素。二氧化碳的转化利用与粮食淀粉工业合成，正是应对挑战的重大科技问题之一。该成果目前尚处于实验室阶段，离实际应用还有相当长的距离，后续还需要尽快实现从“0到1”的概念突破到“1到10”和“10到100”的转换，最终真正成为解决人类发展面临重大问题和需求的有效手段和工具。

淀粉（amylum）是一种多糖。制造淀粉是植物贮存能量的一种方式。分子式(C6H10O5)n。淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体。淀粉除食用外，工业上用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等，也用于调制印花浆、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等。

生粉是各种淀粉的总称，在我国有些地方把生粉称做菱粉，有些地方又叫团粉。各地方的叫法有些不同。生粉在我们做菜肴时主要用来勾芡、上浆、挂糊和拍干粉之用。在做面食时可以用来做薄面，比如说在擀制面皮时撒上生粉防粘。还可以用来在制作糯米面食品时来调节糯米面的黏性，改善糯米面食品的口感。

淀粉是人类粮食的最主要成分，同时也是重要的工业原料。目前淀粉主要由农作物通过光合作用，将太阳光能、二氧化碳和水转化而成。

植物们只能利用空气中低浓度的二氧化碳（ 0.04% ）、低能量密度的太阳能，并且需要 3 - 4 个月的生长周期，而且合成路径十分复杂，需要经过六十多道工序才能产生淀粉。

所以天然光合作用的生产效率是极低的，自然界中植物的光合作用，理论上的能量转化率仅为 2% 左右。

该项研究的技术成果毫无疑问是具有重大创造性意义的。它的相关成果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，并为二氧化碳原料合成复杂分子提供了新技术路线。如果未来该系统过程成本能够降低至与农业种植相比具有经济可行性，将可能节约90%以上的耕地和淡水资源，同时减少农药、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，推动形成可持续的生物基社会。

不仅如此，该成果还得到国内外相关领域专家的高度评价，认为是“典型的0到1原创性突破”，是“扩展并提升人工光合作用能力前沿研究领域的重大突破，是一项具有‘顶天立地’重大意义的科研成果”，其“不仅对未来的农业生产、特别是粮食生产具有革命性的影响，而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义”，“将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响”。

　　该研究获得中科院重点部署项目、天津市合成生物技术创新能力提升行动等资助和支持，是国家合成生物技术创新中心的重点研究方向。

合成生物技术是对天然或人工生物元器件进行设计组合，获得重构或非天然的新生命系统的技术。

它有目的的设计、改造乃至重新合成生命体，包括设计构建新型人工生物元器件、人工基因组、人工细胞等，是典型的生物学与工程学、信息学、材料学等多学科交叉融合的新兴技术，广泛应用于生物制造、生物医药、农业、资源环境等领域。

而二氧化碳人工合成淀粉技术的发展，不仅可以为解决人们的温饱问题提供一个新思路，还有利于减少碳排放，促进碳中和的实现。期待未来的某一天能够看到这项技术的更多突破性进展。