中科院天津工业生物技术研究所蔡韬副研究员在实验室展示人工合成淀粉样品。二氧化碳能合成淀粉吗?对这个貌似天方夜谭的问题，中国科学家历时6年多科研攻关给出肯定和详细的答案。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...
中科院天津工业生物技术研究所蔡韬副研究员在实验室展示人工合成淀粉样品。
二氧化碳能合成淀粉吗?对这个貌似天方夜谭的问题，中国科学家历时6年多科研攻关给出肯定和详细的答案。
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--国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
由中国科学院天津工业生物技术研究所主导完成的人工合成淀粉重大科技突破进展成果论文，北京时间9月24日凌晨在著名国际学术期刊《科学》上线发表，从而为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造“打开了一扇窗”。
中科院天津工业生物所介绍说，淀粉是粮食最主要的成分，同时也是重要的工业原料。
粮食危机、气候变化是人类面临的重大挑战，粮食淀粉可持续供给、二氧化碳转化利用是当今世界科技创新的战略方向。而不依赖植物光合作用，设计人工生物系统固定二氧化碳合成淀粉，是影响世界的重大颠覆性技术。
目前，淀粉主要由绿色植物通过光合作用固定二氧化碳作出合成。
农作物的种植通常需要数月的周期，使用大量的土地、淡水、肥料等资源。
长久以来以来，科研人员始终在努力改进光合作用这一生命过程，希望提高二氧化碳的转化速率和光能的利用效率，最终提升淀粉的生产效率。
在充足能量供给的前提下，根据目前的技术参数推算，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩土地玉米种植的平均年产量。这一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开辟了新的技术路线。
马延和透露，该成果为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造打开了一扇窗，如果将来该系统过程成本可以降低到与农业种植相比具有经济可行性，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，推动形成可持续的生物基社会。
据介绍，天津工业生物所从头设计了11步主反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径，在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成。
中国科学家在淀粉人工合成方面取得的重大颠覆性成果，也获中外同行专家高度评价，认为这是“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”“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”。
