当今世界面临全球气候变化、粮食安全、能源资源短缺、生态环境污染等一系列重大挑战 。 二氧化碳的转化利用与粮食淀粉工业合成 ， 正是应对挑战的重大科技问题之一 。
随着地球人口数量规模急剧扩张 ， 可用耕地面积萎缩 ， 粮食安全、温饱问题越发突出 。 种植获得富含淀粉的食物 ， 可以满足人类对淀粉的需求 ， 但受自然天气和耕种影响较大 。 新的成果可以摆脱耕地和自然环境限制 ， 使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能 。
传统种植获取淀粉会使用大量的氮磷钾肥、农药等 ， 长时间使用容易造成土壤理化性质恶化 ， 作物果实品质降低 ， 对人类健康产生影响 。 此次研究成果提出的淀粉制备方法 ， 避免使用农药等 ， 所获得的产品更加健康 。
蔡韬在接受《科技日报》采访人员采访时表示 ， 摆脱植物进行二氧化碳固定是科学家多年来的梦想 ， 二氧化碳人工生物转化方面是国际上研究的热点和难点 。
过去几年 ， 仅在《细胞》《自然》《科学》上发表的相关论文就不下十篇 ， 主要集中在二氧化碳固定、人工光合作用等研究方向 。 2018年 ， 美国国家航空航天局（NASA）提出了二氧化碳制造葡萄糖的百年挑战计划 ， 但是目前淀粉的从头人工合成还没有实现突破 。 中科院天津工业生物技术研究所在国际上首次做到了从二氧化碳到淀粉的全合成 ， 这种人工合成淀粉的方式展现了超越自然淀粉合成方式的极大潜力 。
焦点4：这项人工合成淀粉技术有何意义？
中国农业大学食品科学与营养工程学院副教授朱毅称 ， 这项研究成果不依赖植物、细菌的光合作用 ， 设计了人工系统固定二氧化碳合成淀粉 ， 转变了原本的思维方式 ， 优化了既有的合成步骤 。 “这不是跟随式的发明 ， 而是颠覆式的创新 ， 它让我们看到 ， 无限可以利用的能源就是无限的粮食 。 ”她认为 ， 现在研究还处于实验室阶段 ， 未来合成淀粉可能优先代替工业淀粉 。
中国农业大学食品科学与营养工程学院教授罗云波称 ， 这个研究成果是生物科学和化学科学结合的了不起成就 ， 前景一定是很美妙的 ， 未来有望解决粮食问题 。
据悉 ， 如果未来该系统过程成本能够降低 ， 与农业种植相比具有经济可行性 ， 将可能节约90%以上的耕地和淡水资源 。 另外 ， ASAP的成功构建 ， 为推进我国碳达峰和碳中和目标奠定关键技术基础 。
焦点5：这项研究何时能走向应用？
“现在在实验室 ， 我们有了一点样品 ， 但还没有做应用 。 ”论文通讯作者、中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延和在接受媒体采访时表示 。
中国科学院副院长、中国科学院院士周琪称 ， 该成果目前尚处于实验室阶段 ， 离实际应用还有相当长的距离 ， 后续还需要尽快实现从“0到1”的概念突破到“1到10”和“10到100”的转换 。
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