二氧化碳合成淀粉、人工合成蛋白質(zhì)等生物領(lǐng)域新技術(shù)廣受關(guān)注 對(duì)于進(jìn)一步推進(jìn)相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新與攻有什么具體舉措？

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針對(duì)二氧化碳合成淀粉、人工合成蛋白質(zhì)等生物領(lǐng)域的新技術(shù)成果，我們一直在思考和總結(jié)其成功背后的經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)和組織下一步的技術(shù)攻關(guān)。

 

首先，我們認(rèn)識(shí)到，原創(chuàng)性、引領(lǐng)性基礎(chǔ)研究是生物領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的基石，也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力。以二氧化碳人工合成淀粉為例，正是通過對(duì)化學(xué)催化與生物催化模塊的深入研究，創(chuàng)新了高密度能量與高濃度二氧化碳利用的生物過程技術(shù)，從而設(shè)計(jì)出非自然二氧化碳固定與人工合成淀粉新途徑，在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到淀粉分子的全合成。

 

另外，生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域正在發(fā)生科研范式的重塑變革，人工智能與大數(shù)據(jù)、學(xué)科交叉融合等成為生命科學(xué)研究和生物技術(shù)創(chuàng)新的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力，必將對(duì)未來的知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)突破帶來重大影響。如何在新的發(fā)展態(tài)勢(shì)下，加速推動(dòng)基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的進(jìn)程，是科學(xué)家乃至全社會(huì)都在共同關(guān)注的熱點(diǎn)話題。

 

二氧化碳人工合成淀粉這一突破令人振奮，但距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有比較遠(yuǎn)的距離，仍然面臨巨大的科學(xué)和工程問題挑戰(zhàn)。從加快技術(shù)創(chuàng)新、推動(dòng)成果走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的角度出發(fā)，首先還是要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究布局，持續(xù)提升合成效率，降低生產(chǎn)成本。例如，進(jìn)一步加強(qiáng)淀粉人工合成背后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律、化學(xué)鍵生物活化與成鍵機(jī)理等基礎(chǔ)科學(xué)問題的研究，探索光、電、化學(xué)能等多種能量形式與淀粉合成的耦合方式；將機(jī)器學(xué)習(xí)與理性設(shè)計(jì)應(yīng)用到酶分子進(jìn)化研究，極大提升淀粉人工合成途徑中的酶活性；同時(shí)探索淀粉人工合成新的技術(shù)原理，進(jìn)行多技術(shù)路線的系統(tǒng)布局。

 

其次，要進(jìn)一步強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，結(jié)合科技體制改革三年行動(dòng)方案，探索新型舉國體制，充分發(fā)揮中科院作為戰(zhàn)略科技力量的建制化優(yōu)勢(shì)，在重大科技任務(wù)攻關(guān)、資源協(xié)同方面創(chuàng)新科研組織模式，促進(jìn)學(xué)科交叉融合。通過組建專業(yè)背景跨越化學(xué)催化、計(jì)算生物學(xué)、生物科學(xué)、分子生物學(xué)、酶工程、代謝工程、發(fā)酵工程等多個(gè)交叉學(xué)科的年輕研發(fā)隊(duì)伍，為人工合成淀粉的持續(xù)攻關(guān)夯實(shí)人才基礎(chǔ)；同時(shí)加強(qiáng)平臺(tái)條件與研究基地建設(shè)，為充分發(fā)揮各成員學(xué)科優(yōu)勢(shì)與技術(shù)特色提供關(guān)鍵保障。從而推進(jìn)各方科研力量的有機(jī)融合和高效協(xié)同，集中力量攻堅(jiān)克難，力爭(zhēng)推動(dòng)人工合成淀粉向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)。