中国科学院天津工业生物技术研究所的团队,在《科学》杂志上甩出一项“改写教科书”的成果:全球首次实现从二氧化碳到淀粉的人工合成!简单说,就是不用种地、不用养牛,直接“喝西北风”造淀粉!
科研的道路从来不是一帆风顺的,团队带头人马延和带领团队努力了近10年,其中反复实验又不断失败的阶段就持续了3年多。一开始,大家虽然自信每个反应步骤都可行,但当所有反应组合在一起时,却毫无反应,没有物质产生。面对这一难题,科研团队只能一个一个去排除问题,经历无数次的排列组合与尝试。终于,在2018年,团队成功合成了世界上第一管人造淀粉,实现了从二氧化碳到淀粉的首次全人工合成 ,完成了科学上从0到1的突破。


人工合成淀粉技术优势显著。从生产效率来看,实验室初步测试显示,人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。传统农业受自然条件制约,靠天吃饭,而人工合成淀粉可以在车间进行工业化生产,摆脱了土地、气候等因素的限制。若实现产业化量产,1立方米反应器的淀粉产量约等于5亩玉米地,能够极大地节省土地资源。据估算,该技术可节约90%以上的耕地和淡水资源,同时,生产过程无需农药化肥,减轻了农业对环境的污染和压力。
从应对全球气候变化的角度而言,这一技术也提供了全新的方案。二氧化碳是最主要的温室气体之一,人工合成淀粉为二氧化碳的消纳提供了可靠渠道,真正做到了变废为宝。在马延和设想的车间制造中,二氧化碳不仅可以转化成淀粉,未来还有望转化成蛋白质、糖类等更多物质。