二氧化碳变淀粉：中国实验室新工艺将效率提升10倍

通过酶催化工艺将二氧化碳转化为淀粉，为基于玉米的工业化生产提供替代方案。

据报道，天津工业生物技术研究所的研究人员找到了直接从二氧化碳中合成淀粉的方法。他们报告称，这种新工艺仅使用酶和原材料，生产效率比之前的方法提升了10倍。

此外，该工艺不依赖植物或光合作用，有望推动工业化规模的人造淀粉生产实现商业化。

淀粉是一种重要的材料，对于生产甜味剂和增稠剂等至关重要。它还是生产纸张和纺织品、药品、粘合剂以及某些塑料的必备原材料。

目前，大多数工业淀粉来自玉米，而种植玉米需要大量土地。因此，玉米淀粉的生产也消耗大量水资源，并且严重依赖化肥和杀虫剂。

实验室产淀粉与土地产淀粉玉米的工业淀粉生产直接与种植粮食作物等形成竞争，从而给宝贵的土地带来压力。因此，尽管淀粉生产成本相对低廉(综合考虑所有因素)，但其对环境的影响并非没有代价。

为了缓解其中一些问题，研究人员决定研究一种在实验室合成淀粉的新方法。因此，他们没有采用利用植物将二氧化碳转化为玉米(和淀粉)的传统方法，而是认为有可能省去中间环节。

这并非真正意义上的突破(该团队实际上在2021年就率先取得了突破)，但现在他们已经将其优化至效率提高了近10倍。

根据该团队最初的突破，这个过程首先需要在有机催化剂的作用下将二氧化碳转化为甲醇。然后使用更多的酶将甲醇转化为糖，再将糖组合成所谓的“高分子淀粉”。

总而言之，这个过程需要大约11个步骤才能从二氧化碳制成淀粉。据该团队称，这种产品与玉米淀粉这种更传统的产品几乎相同。

天津工业生物技术研究所的微生物学家马延河在2021年解释说：“如果未来工艺的总成本可以降低到与农业种植相当的经济水平，预计可以节省90%以上的耕地和淡水资源。”

重要的是，这种新工艺使二氧化碳成为一种原材料，而非污染物。使用酶也意味着现在可以在不牺牲重要农田的情况下生产淀粉。

该团队报告称，这是通过为这项任务优化的特殊新酶来实现的。这些酶有助于降低淀粉生产的能源成本，同时也大大提高了反应效率。这一过程还可以在实验室的控制条件下进行，这意味着产量更容易预测。

值得注意的是，10倍的提升并不意味着该团队已经设法超越了自然。例如，这个过程并没有比传统的玉米作物淀粉生产好10倍。

这只是意味着他们极大地改进了之前的工作，意味着它离成为玉米作物淀粉生产的经济可行替代方案又近了一步。

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