淀粉是人類最基本和最重要的食物，也是重要的工業原料。傳統淀粉的生產主要靠玉米等農作物通過光合作用，將二氧化碳等無機化合物合成為淀粉，需要漫長的生長周期，對土地、水、肥料、日照等資源都有要求，能量的轉化率也不高。那么，有沒有一種方法能夠人工合成淀粉，讓人類擺脫對資源的重度依賴？這是國際學術界競爭激烈的焦點科學問題。

中國科學院天津工業生物技術研究所（以下簡稱“工業生物所”）和中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱“大化所”）的科學家們合作探索出一條“無中生有”的技術路線，在國際上首次實現了二氧化碳到淀粉分子的全合成。相關工作9月24日發表于國際學術期刊《科學》上。

多位中外專家評論認為，不依賴植物光合作用，設計人工生物系統固定二氧化碳合成淀粉，將是影響世界的重大顛覆性技術。這更讓人們看到一種可能——農業可以由種植模式向工業車間生產模式轉變，人類向設計自然、超越自然目標的實現邁進了一大步，為創建新功能的生物系統提供了新的科學基礎。

文章的通訊作者、工業生物所所長馬延和研究員介紹，工業生物所的科研人員從頭設計了11步反應的非自然二氧化碳固定與人工合成淀粉新途徑。簡單地說，這個過程只需要水、二氧化碳和電——分解水產生的氫氣作為還原力、將二氧化碳加氫轉化為甲醇分子，把可再生能源存儲在液體燃料中；然后以甲醇為碳骨架和能源載體，進一步通過酶催化的反應，合成生物大分子葡萄糖，最后進行聚合產生淀粉。

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