“以二氧化碳为原料人工合成淀粉 ， 是利用合成生物学解决当今社会若干重大挑战的惊人案例 。 ”瑞典查尔姆斯理工大学教授、美国工程院院士、中国工程院外籍院士延斯·尼尔森称赞 ， 这次重大突破将会为日后更多相关研究铺平道路 ， 这些研究的整合和应用将有助于解决未来面临的重大挑战 。
“顶天”——有电就有粮
“立地”——人工合成淀粉将改写上亿年来人类依赖农耕获得淀粉的历史；“顶天”——二氧化碳制淀粉将缓解地球温室气体的负担 。
曾经 ， 农田是“碳源” 。 化肥、农药、农膜等农业物料的生产中会排放大量的二氧化碳；耕田农耕农业机械的运用及农业灌溉将耗费化石燃料 ， 源源不断地向大气中排放二氧化碳 。
在理论上 ， 如果1个3吨发酵罐与1公顷土地淀粉产量相当 ， 就等同于减少排放500吨碳 。 如今 ， 我国正在打一场生态“硬仗” ， 要在2030年前碳排放达到峰值 ， 2060年前实现“碳中和” 。
蔡韬提到 ， 如果能利用可再生能源产生的电能 ， 将二氧化碳分子转化为甲醇、甲酸等 ， 不仅可将可再生能源以化学能的形式转化和存储 ， 还能降低大气中二氧化碳的浓度 ， 缓解全球气候变暖、海洋酸化等问题 ， 是一种能同时实现碳循环利用和可再生能源存储的有效途径 。
科研团队作了一个大胆的设想：未来 ， 可以进一步优化种植业结构 ， 减少资源高消耗、化学品投入大的农作物种植 ， 由单一农产品供给功能向增加碳汇、保护生态环境的功能转变 。
“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 。 ”蔡韬说 。
“有电就有粮” ， 就这样走进现实 。
中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员赵国屏感慨 ， 这一原创性成果 ， 是扩展并提升人工光合作用能力前沿研究领域的重大突破 ， 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 。 同时 ， 也展现了合成生物学工程科学研究策略的巨大潜能 ， 为针对重大应用目标实现中的瓶颈科技问题开展基础研究的战略导向 ， 提供了成功的范例 。
“这是一项具有‘顶天立地’重大意义的科研成果 。 ”赵国屏说 。
不过 ， 科研团队同时表示 ， 这项成果尚处于实验室阶段 ， 离实际应用还有相当长的距离 。
周琪提醒客观评价这项科学成果 ， 他说 ， “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 ， 最终真正成为解决人类发展面临重大问题和需求的有效手段和工具 。 ”
【生产|我国又一个“从0到1”的性成果 淀粉人工合成记】
推荐阅读
- 软件|员工幸福也是生产力！日企推“AI相亲”福利
- 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
- 生产|泰禾智能总装流水线正式投产
- 预定|我国成功发射通信技术试验卫星九号
- 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
- 运载火箭|我国成功发射通信技术试验卫星九号