科技日报讯(记者 付丽丽)“利用合成生物学的途径，用1立方米大小的生物反应器生产的淀粉量，就能与5亩土地种植玉米所产出的淀粉量相当。”近日，在上海举行的“好望角科学沙龙”合成生物学专场活动上，中国科学院天津工业生物技术研究所创始所长马延和分享了人工合成淀粉技术的最新进展。
人工合成淀粉是合成生物学领域的里程碑式进展。在自然条件下，植物利用低密度太阳能和空气中的低浓度二氧化碳，通过光合作用产生淀粉。整个过程不仅周期长达数月，并且能量转化效率极低，只有1%左右。
2021年，马延和团队采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了包含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了从二氧化碳到淀粉分子的全合成。
如今团队又将淀粉人工合成的途径进一步优化、升级到3.0版本。与玉米合成淀粉相比，人工合成淀粉的能量转换效率提升了3.5倍，淀粉合成速度提升了8.5倍，产量是最初版本的136倍。“这意味着未来淀粉生产有望脱离农业种植，实现工业化车间制造。”马延和说。
“人工智能技术的发展，大大推动了合成生物学‘理性设计’的进程。”马延和在分享中还强调了AI技术对于合成生物学的重要性，并表示随着技术的不断发展，合成生物学目前已拓展至蔗糖、己糖、生物可降解材料等多碳复杂分子的合成，为食品、能源、医药行业提供了全新解决方案。
