我國科學(xué)家首次實現(xiàn)人工合成淀粉

　　從面包烘培到造紙，淀粉都是非常重要的基礎(chǔ)材料。中國科學(xué)家首次實現(xiàn)了人工合成淀粉，不依賴植物光合作用，以二氧化碳、電解產(chǎn)生的氫氣為原料，成功生產(chǎn)出淀粉。這使淀粉生產(chǎn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式向工業(yè)車間生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成為可能，取得原創(chuàng)性突破。相關(guān)研究成果9月24日在線發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

　　科研團(tuán)隊喬婧科研助理、蔡韜副研究員、馬延和研究員、朱蕾蕾研究員、孫紅兵科研助理（從左至右）在中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所實驗室合影 （9 月 16 日攝）。新華社記者 金立旺/攝

　　鑒于其在食品、紡織品、藥品和許多其他商品生產(chǎn)中的廣泛使用，全球?qū)Φ矸鄣男枨罅亢艽?。目前，我們通過植物光合作用二氧化碳來生產(chǎn)商業(yè)數(shù)量的淀粉，但這涉及大約 60 個生化反應(yīng)，需要大量的耕地和淡水來進(jìn)行。

　　研究人員一直在尋找一種更簡單的淀粉生產(chǎn)方式，以減少我們對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的依賴，而現(xiàn)在中國科學(xué)院的一個團(tuán)隊取得了重大突破。研究人員已經(jīng)開發(fā)出他們所說的第一種從二氧化碳中人工合成淀粉的方法，它比在植物中自然發(fā)生的過程要高效許多倍。

　　科學(xué)家們想出了一個混合解決方案，涉及他們所謂的化合酶系統(tǒng)和人工淀粉合成途徑。這看到二氧化碳首先在一個有機(jī)催化劑的幫助下被還原成甲醇。然后，甲醇受到工程酶的作用，將其轉(zhuǎn)化為糖單元，然后再轉(zhuǎn)化為聚合淀粉。

　　整個過程只涉及11個核心反應(yīng)，并以8.5倍于玉米的效率從二氧化碳中生產(chǎn)淀粉。據(jù)其背后的科學(xué)家稱，所產(chǎn)生的合成淀粉具有與天然淀粉相同的結(jié)構(gòu)，并且可以使用少得多的空間進(jìn)行生產(chǎn)。

　　研究小組認(rèn)為這一突破為利用二氧化碳制造工業(yè)數(shù)量的淀粉的新技術(shù)提供了一個新的科學(xué)基礎(chǔ)。這不僅可以節(jié)省土地和水，而且還可以在很大程度上支持糧食安全，減少對環(huán)境有害的農(nóng)藥和化肥的使用。