【這些年，我們(men) 創造的奇跡④】

　　人工合成澱粉引發生物製造業(ye) 革命

　　工程化測試正在緊鑼密鼓展開

　　光明日報天津2月5日電（記者齊芳）水+二氧化碳+電=澱粉？這個(ge) 看似天方夜譚的想法，被中國科學家實現。2021年9月，我國首次實現從(cong) 二氧化碳到澱粉的人工合成，令國際科學界大為(wei) 驚歎。新年伊始，記者從(cong) 中國科學院天津工業(ye) 生物技術研究所（以下簡稱“工業(ye) 生物所”）了解到，這項研究又邁出重要一步，在基礎研究繼續深入的同時，人工合成澱粉的噸級中試裝置已經建成，工程化測試正在緊鑼密鼓展開。

　　澱粉不僅(jin) 是糧食的主要成分，也是重要的工業(ye) 原料，在造紙業(ye) 、紡織業(ye) 、食品加工業(ye) 、膠黏劑生產(chan) 等領域有廣泛應用。

　　在實驗室中“製造”澱粉一直是科學家的夢想——不依賴植物光合作用，而是人工合成澱粉，不僅(jin) 極大節約土地、水等自然資源，還將推動生物經濟的到來，為(wei) 應對人口持續增長等問題提供解決(jue) 方案。

　　然而，由於(yu) 人類至今沒能窺破光合作用的全部奧秘，幾十年來，“製造”澱粉的努力一直難有突破。直到中國科學家獨辟蹊徑，找到一條“無中生有”的技術路線。

　　“完全模擬自然是不現實的，也不經濟。自然光合作用隻能利用低能量密度的太陽能，理論能量轉化效率隻有2%。我們(men) 的研究就是想探索出一條新的技術路線。”中科院工業(ye) 生物所所長馬延和研究員說。

　　為(wei) 此，中科院工業(ye) 生物所聯合大連化學物理所研究團隊，全新設計了科研路徑。簡單地說，就是分解水產(chan) 生的氫氣作為(wei) 還原力，將二氧化碳加氫轉化為(wei) 甲醇分子；然後以甲醇為(wei) 碳骨架和能源載體(ti) ，進一步通過酶催化的反應，合成生物大分子葡萄糖，最後進行聚合產(chan) 生澱粉。

　　“按我國玉米澱粉平均畝(mu) 產(chan) 量計算，依目前技術參數，理論上1立方米大小的生物反應器年產(chan) 澱粉量，相當於(yu) 5畝(mu) 土地玉米種植的澱粉產(chan) 量，而合成速率是玉米澱粉合成速率的8.5倍。”馬延和說。

　　這項成果一經問世，就震驚了國際學術界。德國科學院院士曼弗雷德·雷茲(zi) 、美國工程院院士延斯·尼爾森、中國科學院院士康樂(le) 、中國工程院院士陳堅等專(zhuan) 家均給出了極高評價(jia) 。日本神戶大學副校長近藤昭彥說：“這項研究成果將對下一代生物製造和農(nong) 業(ye) 發展帶來變革性影響。”

　　“基礎研究的突破並不是科研終點，能否落地轉化至為(wei) 關(guan) 鍵。”馬延和說，“通過工程測試，製造過程中的能量損失要收回、能量輸入要減少，還要探索多條技術路線。我們(men) 希望建立工業(ye) 化示範裝置，盡早讓實驗室成果走進工廠。”

　　《光明日報》（ 2023年02月06日 01版）