人工合成澱粉有何重大意義 - 我國實現從二氧化碳到澱粉的全合成

澱粉在日常生活用處較多，一般用地瓜或土豆做成的。但近日，我國科研團隊進行了人工合成澱粉。那麼，人工合成澱粉的意義是什麼？

 我國實現從二氧化碳到澱粉的全合成

近日我國科研團隊通過光能—電能—化學能的能量轉變，成功構建從二氧化碳人工合成澱粉僅需11步反應的途徑。實驗室只需幾小時就可完成農作物幾個月的澱粉合成。

人工合成澱粉的意義

中國人工合成澱粉這個領域出現重大突破，使澱粉生產從傳統農業種植模式向工業車間生產模式轉變成為可能，也是從國際上來説第一次（在實驗室）從二氧化碳合成了澱粉的整個的過程，這個過程對生物合成生物製造的領域是一個重大的里程碑式的突破，然後下一步對農業生產、對工業的生物製造實際上提供了一個新的途徑，有非常重大的推進意義。技術突破亮點如下：

1、為了設計超越自然能力的固碳澱粉合成途徑，科研團隊創新地提出將化學與生物催化相耦合的方案，從約7000個生化反應中、構建形成只有11步主反應的固碳澱粉人工合成途徑，將理論能量轉化效率提升3.5倍，使高效固定二氧化碳高效合成澱粉成為可能。

2、在計算設計的人工途徑中，生物酶催化劑是成功構建這條途徑的核心關鍵。科研團隊從動物、植物、微生物等31個不同物種來源挖掘合適的生物酶催化劑，構建了一條只有11步反應的人工澱粉合成途徑，與自然界澱粉合成需要的60多個步驟相比，顯著降低了合成的複雜度。

3、由於缺少自然途徑上億年的進化過程，人工途徑中來源於不同物種的生物酶催化劑間存在難以適配的問題。針對這個問題，研究團隊開發了模塊組裝優化與時空分離反應策略，解決了人工途徑中底物競爭、產物抑制等問題，最終獲得了澱粉合成速率和效率顯著提升的人工途徑 。

人工合成澱粉有什麼用

澱粉是糧食最主要的成分，同時也是重要的工業原料。

1.縮短週期

而農作物的種植通常需要較長週期，需要使用大量土地、淡水等資源以及肥料、農藥等農業生產資料。

2.糧食危機

糧食危機、氣候變化是人類面臨的重大挑戰，糧食澱粉可持續供給、二氧化碳轉化利用是當今世界科技創新的戰略方向。

總得來説，人工合成澱粉的意義是我國在這個領域的重大突破，而人工合成澱粉具有縮短週期、解決糧食危機的作用。