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2021年9月24日中科院天津工业生物所的“人工合成淀粉”重大科技成果论文在《科学》发表。科研团队设计出11步反应，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉的合成。人工合成淀粉原理是化学-生物法：在无细胞系统中，用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉。
自然界中，玉米等农作物中淀粉的合成与积累涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控，但是能量转化效率仅为2%左右。而按照目前实验室技术参数，在能量供给充足条件下，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量（按中国玉米淀粉平均亩产量计算），其效率比玉米中的淀粉生物合成效率高8.5倍。
这一影响世界的重大颠覆性技术成果，其意义不仅使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能，并为以二氧化碳为原料合成复杂分子开辟了新的技术路线，同时对于解决当今世界存在的其他很多热点问题具有重要研究意义。