三大核心突破 实现人工合成淀粉>>
淀粉是粮食最主要的成分，也是重要的工业原料。从二氧化碳人工合成淀粉这一颠覆性技术是如何实现的？核心突破究竟在哪儿？
亮点1：能量转化效率提升3.5倍 突破自然光合固碳系统利用太阳能的局限
为了设计超越自然能力的固碳淀粉合成途径，科研团队创新地提出将化学与生物催化相耦合的方案，从约7000个生化反应中、构建形成只有11步主反应的固碳淀粉人工合成途径，将理论能量转化效率提升3.5倍，使高效固定二氧化碳高效合成淀粉成为可能。
亮点2：从60多步到11步 突破自然界淀粉合成的复杂调控障碍
在计算设计的人工途径中，生物酶催化剂是成功构建这条途径的核心关键。科研团队从动物、植物、微生物等31个不同物种来源挖掘合适的生物酶催化剂，构建了一条只有11步反应的人工淀粉合成途径，与自然界淀粉合成需要的60多个步骤相比，显著降低了合成的复杂度。
亮点3：突破天然淀粉合成时空效率不高的限制
由于缺少自然途径上亿年的进化过程，人工途径中来源于不同物种的生物酶催化剂间存在难以适配的问题。针对这个问题，研究团队开发了模块组装优化与时空分离反应策略，解决了人工途径中底物竞争、产物抑制等问题，最终获得了淀粉合成速率和效率显著提升的人工途径。
人工合成淀粉：工业化之路面临众多挑战>>
从二氧化碳人工合成淀粉的参数计算，1立方米大小的生物反应器年产淀粉量，可以相当于5亩玉米淀粉产量。那么人工合成的淀粉和自然界的淀粉有何异同？淀粉生产的工业化之路还面临哪些挑战呢？一起听听专家的解读。
中科院天津工业生物所所长 马延和：通过人工这个途径所出来的淀粉，目前主要还是直链淀粉，当然现在我们也可以加入一个分支酶，把它可以做成支链淀粉。现在在实验室我们有了一点样品，但是还没有去做应用。
中科院天津工业生物所副研究员 蔡韬：最重要的就是我们通过我们科学这样的金标准，就是核磁检测，我们拿我们的合成的直链（淀粉） 和支链（淀粉） 和自然界中的直链（淀粉） 和支链（淀粉） 一起去比，得到核磁的结果是一模一样，所以我们可以说我们合成的淀粉实际上就是和自然的淀粉是没有区别的。
科研团队介绍，虽然人工合成淀粉这一路径已经打通，但是目前仅在实验室生产了少量的淀粉样品，要真正实现人工合成淀粉的工业化，还面临很多挑战。