据了解 ， 经科技部批准 ， 天津工业生物所正在牵头建设国家合成生物技术创新中心 。 科研团队的下一步目标 ， 一方面是继续攻克淀粉合成人工生物系统的设计、调控等底层科学难题 ， 另一方面要推动成果走向产业应用 ， 未来让人工合成淀粉的经济可行性接近农业种植 。
新闻纵深
为“细胞工厂”打开一扇窗
从分子生物学到合成生物学 ， 科技进步已经让酶的定向改造日益成熟 ， 并广泛应用于食品生产、疫苗开发、农业病虫害防治等领域 。 理论上 ， 大多数食品和石油化学品都可以借助合成生物学技术制得 。
不依赖传统农业种植 ， 人工“制造”粮食——瞄准“农业工业化”这一远景 ， 多国科学家各显身手 ， 展开攻关 。
“为未来的‘细胞工厂’打开了一扇窗 。 ”对于此次研究的应用前景 ， 论文第一作者、天津工业生物所副研究员蔡韬打了一个比方：人工合成淀粉的新反应途径相当于汽车发动机 ， 酵母细胞相当于汽车底盘 ， 下一步要把发动机放到底盘上安装好 ， 对酵母细胞进行系统设计与改造 ， 搭建一个淀粉合成的“细胞工厂”进行规模化生产 。
不过 ， “细胞工厂”生产粮食的希望实现之前 ， 科学家还需先攻克多重难关 。
“我们目前对很多生命过程的理解还不到位 。 ”马延和说 ， 未来搭建“细胞工厂”面临着人工生命设计、合成、调控等诸多基础科学挑战 ， 需要化学、物理、工程等学科与生物学的长期交叉研究 。
此外 ， 要让人工合成淀粉与农业种植相比具有经济可行性 ， 也需要一个艰难、持续的科技攻关过程 。
中科院副院长周琪表示 ， 这一成果目前尚处于实验室阶段 ， 离实际应用还有很长的距离 ， 后续需尽快实现从“0到1”概念突破到“1到10”的转换 。
“十四五”规划和2035年远景目标纲要中 ， 合成生物被专门列入科技前沿领域攻关的范畴 。
“这是针对重大应用目标实现中的瓶颈科技问题开展基础研究 。 ”中国科学院院士赵国屏评价 。
在科学家眼里 ， 人工合成淀粉未来如果进入实际应用 ， 不仅能节约耕地和淡水资源、进一步保障粮食安全 ， 还将带来诸多想象空间 。
中国科学院院士康乐认为 ， 人工合成淀粉过程中“抓”住的二氧化碳 ， 若能远多于排放的二氧化碳 ， 就可以进一步挖掘潜力 ， 为碳达峰碳中和做出更大贡献 。
中国工程院院士岳国君举例说 ， 人工合成淀粉的中间产品 ， 比如葡萄糖 ， 可发酵生产醇、酸、酮等平台化合物 ， 广泛用于生产塑料、纤维和橡胶 。
“在社会重大需求中提炼科学问题 ， 在回答科学问题中取得重要突破 ， 这就是我们要做的基础研究 。 ”周琪说 。 本组文图均据新华社
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