我国科研团队突破人工合成淀粉技术,有望缩短生产周期并解决粮食危机

发布时间:2024-06-04 13:33:09编辑:溥悦

近日,我国科研团队成功构建了一条仅需11步反应的从二氧化碳人工合成淀粉的途径,实现了光能—电能—化学能的能量转变。这一重大突破意味着淀粉生产可能从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变,对生物合成和生物制造领域来说是一个里程碑式的突破。该技术具有以下亮点:

1、为了设计超越自然能力的固碳淀粉合成途径,科研团队将化学与生物催化相结合,从约7000个生化反应中精选出11步主反应,从而提高了理论能量转化效率3.5倍。

2、在计算设计的人工途径中,生物酶催化剂起到了关键作用。科研团队从31个不同物种来源中挖掘出合适的生物酶催化剂,构建了一条只有11步反应的人工淀粉合成途径。与自然界淀粉合成需要的60多个步骤相比,这显著降低了合成的复杂度。

3、由于人工途径中来源于不同物种的生物酶催化剂间存在难以适配的问题,研究团队开发了模块组装优化与时空分离反应策略,解决了人工途径中的底物竞争、产物抑制等问题。最终,他们获得了一条淀粉合成速率和效率显著提升的人工途径。

我国科研团队突破人工合成淀粉技术,有望缩短生产周期并解决粮食危机

人工合成淀粉具有以下作用:淀粉是粮食的主要成分,同时也是重要的工业原料。人工合成淀粉可以缩短生产周期。农作物种植需要较长周期,消耗大量土地、淡水等资源以及肥料、农药等农业生产资料。人工合成淀粉有助于解决粮食危机。粮食危机和气候变化是人类面临的重大挑战,而粮食淀粉的可持续供给和二氧化碳转化利用是当今世界科技创新的战略方向。

我国在人工合成淀粉领域取得的重大突破具有缩短生产周期、解决粮食危机的作用。这一技术突破不仅展示了我国科研团队的创新精神和实践能力,而且有望为全球粮食安全和可持续发展做出重大贡献。

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