中国科学家耗时6年研究,成功在实验室完成全球首例二氧化碳到淀粉(太白粉)的全合成。

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据了解,借由人工合成方式生产出的淀粉,不依赖光合作用,合成速率是玉米淀粉的8.5倍,按目前研究参数显示,理论上1立方公尺的生物反应器年产淀粉量相当于中国5亩玉米地的年产淀粉量。

《新京报》报导,淀粉是粮食最主要的成分,通常由农作物通过光合作用固定二氧化碳生产。自然界的淀粉合成与积累,涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控。人工合成淀粉是科技领域一个重大课题。此前,多国科学家积极探索,但一直未取得实质性重要突破。

这项研究由中国中科院天津工业生物技术研究所研究员马延和团队主导,采用类似「搭积木」的方式,从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成,经核磁共振等检测发现,人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。

马延和表示,此次研究设计、组装出一种自然界不存在的合成代谢途径,并使其工作效率大幅高于自然生物过程,跨越了自然途径数亿年的进化,「这一突破,为淀粉的车间生产打开一扇窗口,并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线。」

中国中科院副院长周琪指出,成果目前尚处于实验室阶段,离实际应用还有距离,后续需尽快实现从「0到1」概念突破到「1到10」的转换。相关成果今(24)日由国际知名学术期刊《科学》线上发表。

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