独辟蹊径化解粮食危机，我国科学家取得人工合成淀粉新突破！

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关键词：突破新突破

资讯来源：生物谷

发布时间： 2023-02-28

淀粉不仅是粮食的主要成分，也是重要的工业原料，在造纸业、纺织业、食品加工业、胶黏剂生产等领域有广泛应用。在实验室中“制造”淀粉一直是科学家的梦想。然而，由于人类至今没能窥破光合作用的全部奥秘，几十年来，“制造”淀粉的努力一直难有突破。直到中国科学家独辟蹊径，找到一条“无中生有”的技术路线。

近日，中国科学院天津工业生物技术研究所体外合成生物学中心与中国农业科学院生物技术研究所合作，在以玉米秸秆为底物，高效合成淀粉和微生物蛋白方面取得新进展。

简单地说，就是分解水产生的氢气作为还原力，将二氧化碳加氢转化为甲醇分子；然后以甲醇为碳骨架和能源载体，进一步通过酶催化的反应，合成生物大分子葡萄糖，最后进行聚合产生淀粉。

秸秆转化为淀粉和微生物蛋白的新方法示意图

前期，攻关团队围绕秸秆制淀粉，按照纤维素水解、纤维二糖磷解与聚合的思路，设计创制了秸秆制淀粉的多酶分子机器，重构了体外人工代谢转化途径，突破了纤维素β-1,4糖苷键定向重排为淀粉a-1,4糖苷键转化等的关键问题，成功实现了从纤维素转化合成为淀粉。

但这条路线依然面临生物转化过程中底物能量利用效率低、转化速度慢、成本高等问题，距离产业化应用有较大距离。围绕该路线经济可行性提升，研究团队潜心攻关五年，对多酶分子机器核心元件进行了设计改造，对合成线路进行了优化，大幅度提升了秸秆转化淀粉的效率，为推进产业化应用奠定了基础。

“基础研究的突破并不是科研终点，能否落地转化至为关键。”马延和说，“通过工程测试，制造过程中的能量损失要收回、能量输入要减少，还要探索多条技术路线。我们希望建立工业化示范装置，尽早让实验室成果走进工厂。”

来源：

1https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927323000221

2https://news.gmw.cn/2023-02/06/content_36346614.htm

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会议介绍

大会主题

前沿合成生物技术应用创新加速赋能行业发展

大会时间

2023年4月

大会地点

杭州龙湖皇冠假日酒店

参会对象

合成生物学领域的监管机构、科研院所、医疗机构、创新药企、生物治疗、生物技术和服务企业、产业链上下游企业、产业园区、投资机构、行业协会等技术人员、专家、学者、企业决策层以及行业媒体人员。

初步议程

第一天 9:00-12:00

大会开幕：合成生物学与“设计生命”

主论坛： 合成生物学与精准医疗

第一天 14:00-18:00

论坛一：合成生物学与“编程化”工具开发应用

议题一：工欲善其事必先利其器——基因编辑工具开发与应用

议题二：合成生物学的基因线路设计——基因元件与组装递送

（圆桌论坛：工具开发涉及众多发明专利，如何布局专利空间和知识产权运营？）

第二天 9:00-12:00

论坛二：合成生物学与底盘生物应用

议题三：合成生物学与模式生物

议题四：细胞工厂商业应用（产业+投资案例分享）

第二天 14:00-18:00

论坛三：合成生物学中AI的运用和安全伦理问题讨论

议题五：合成生物学与AI

议题六：生物伦理

（圆桌讨论话题1：AI有可能“统治”生物学吗？为什么？）

（圆桌讨论话题2：如何建立“负责任研究与创新”监督机制？）

大会总结展望：合成生物学领域的机遇与挑战

谭蔚泓中国科学院院士、中科院基础医学与肿瘤研究所所长

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