成果
此次研究设计、组装出一种自然界不存在的合成代谢途径 ， 并使其工作效率大幅高于自然生物过程 ， 跨越了自然途径数亿年的进化 。 这一突破 ， 为淀粉的车间生产打开一扇窗口 ， 并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线
效率
人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍 。 在充足能量供给的条件下 ， 按照目前技术参数 ， 理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量
影响
本项工作将该领域研究向前推进了一大步 ， 这是利用合成生物学解决当今社会面临的若干重大挑战的惊人案例 ， 将为日后更多相关研究铺平道路 。 这项研究成果将对下一代生物制造和农业发展带来变革性影响
远景
人工合成淀粉的新反应途径相当于汽车发动机 ， 酵母细胞相当于汽车底盘 ， 下一步要把发动机放到底盘上安装好 ， 对酵母细胞进行系统设计与改造 ， 搭建一个淀粉合成的“细胞工厂”进行规模化生产
以二氧化碳为原料 ， 不依赖植物光合作用 ， 直接人工合成淀粉——看似科幻的一幕 ， 真实地发生在实验室里 。 我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成 ， 相关成果北京时间24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表 。
中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和带领团队 ， 采用一种类似“搭积木”的方式 ， 从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径 ， 在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成 。 核磁共振等检测发现 ， 人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致 。
实验室初步测试显示 ， 人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍 。 在充足能量供给的条件下 ， 按照目前技术参数 ， 理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量 。
马延和介绍 ， 此次研究设计、组装出一种自然界不存在的合成代谢途径 ， 并使其工作效率大幅高于自然生物过程 ， 跨越了自然途径数亿年的进化 。 这一突破 ， 为淀粉的车间生产打开一扇窗口 ， 并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线 。
这一突破得到该领域一批国际知名专家的高度评价 。 德国科学院院士曼弗雷德·雷兹表示 ， 将二氧化碳固定并转化为有用的有机化学品是一项重大的国际挑战 ， 本项工作将该领域研究向前推进了一大步 。 美国工程院院士延斯·尼尔森表示 ， 这是利用合成生物学解决当今社会面临的若干重大挑战的惊人案例 ， 将为日后更多相关研究铺平道路 。
中国工程院院士陈坚表示 ， 这个工作是典型的“0到1”的原创性成果 。 神户大学副校长近藤昭彦表示 ， 这项研究成果将对下一代生物制造和农业发展带来变革性影响 。
推荐阅读
- 疫苗|中国生物：全球首支获批使用二代新冠疫苗将在阿联酋用于序贯接种
- 通信运营商|我国现有行政村已全面实现村村通宽带
- 生物化学|我国卓越科技论文总体产出持续增长
- Samsung|三星生物技术：收购美生物技术公司渤健的消息不实
- 预定|我国成功发射通信技术试验卫星九号
- 植物|开放生物资源，保护多样性：我们为了生物安全的那些努力。
- 生物地球化学过程|我国科学家发现第五条甲烷产生途径
- 谢存|工信部谢存：我国现有行政村已全面实现村村通宽带
- 国际主流|“妈祖”填补我国海洋环流数值预报领域空白
- 近亲繁殖|我国东北虎种群增长迅速 但近交风险不容忽视