由于缺少自然途徑長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程，研究中面臨的另一難題是不同物種的生物酶催化劑難以適配。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了模塊組裝優(yōu)化與時(shí)空分離反應(yīng)策略，通過(guò)別構(gòu)調(diào)控優(yōu)化、順序分步反應(yīng)創(chuàng)建，解決了人工途徑中底物競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)物抑制、熱/動(dòng)力學(xué)匹配設(shè)計(jì)等問(wèn)題，獲得淀粉合成速率和效率顯著提升的人工途徑，實(shí)現(xiàn)直鏈淀粉和支鏈淀粉的可控合成。
“按照目前的技術(shù)參數(shù)，在能量供給充足的條件下，1立方米大小的生物反應(yīng)器年產(chǎn)淀粉量相當(dāng)于5畝土地的玉米淀粉年平均產(chǎn)量，為淀粉生產(chǎn)的車(chē)間制造替代農(nóng)業(yè)種植提供了一種可能。如果未來(lái)該系統(tǒng)過(guò)程的成本能夠降低到具有經(jīng)濟(jì)可行性，將可能節(jié)約90%以上的耕地和淡水資源，避免農(nóng)藥、化肥等對(duì)環(huán)境的影響。”蔡韜告訴記者。
這一成果得到國(guó)內(nèi)外領(lǐng)域?qū)＜业母叨仍u(píng)價(jià)，認(rèn)為該工作是“典型的0到1的原創(chuàng)性突破”，不僅對(duì)未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、特別是糧食生產(chǎn)具有重要影響，也對(duì)全球生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義。
