淀粉是粮食最主要的成分，同时也是重要的工业原料。目前，淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产，淀粉合成与积累涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控，理论能量转化效率仅为2%左右。如何模拟和借鉴自然过程，构筑新的人工光合成途径，利用太阳光、水和二氧化碳合成淀粉分子，是科学家追求的目标。

　　中科院天津工业生物技术研究所团队从头设计、构建具有较少反应步骤的人工淀粉合成途径（ASAP途径），利用电解产生的氢能催化二氧化碳合成淀粉，在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成。与植物中合成和积累淀粉需约60步反应相比，这一人工合成途径仅需要11步主反应，淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。专家介绍，该研究创新了高密度能量与高浓度二氧化碳利用的生物过程技术，扩展并提升了人工光合作用的能力，“按照目前技术参数，在能量供给充足的情况下，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉平均年产量。”

　　该成果通过利用可再生资源产生的电能，实现了从温室气体二氧化碳再利用到粮食核心成分淀粉合成的跨越式发展。（李祺瑶）