天津工业生物所人工合成淀粉团队｜研究所于2015年开始布局从二氧化碳到淀粉人工合成项目，所长马延和牵头组建了当时成员平均年龄仅有30岁的优秀青年科学家团队，充分发挥各成员学科优势与技术特色，集聚所内外创新资源，集中力量攻克难题。团队成员深耕六个春秋，首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。

天津工业生物技术研究所自2015年起，聚焦人工合成淀粉与二氧化碳生物转化利用，开展需求导向的科技攻关。所长马延和亲自挂帅，集聚大连化物所等所内外创新资源，加强“学科—任务—平台”整合，实现各方科研力量的有机融合和高效协同。根据项目研究需求进行人才布局，组建了包括马延和、蔡韬、王钦宏、朱蕾蕾、江会锋等科研人员在内的、当时平均年龄仅有30岁的优秀青年科学家团队，充分发挥各成员学科优势与技术特色，实行“项目制”管理，集中力量攻克难题。在这种开放、集成的新型科研组织模式下，团队成员为做一件事、一个目标、一个任务，深耕六个春秋，于国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成，相关成果在线发表于《科学》杂志。

研究团队采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计出11步主反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径。这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，向实现设计自然、超越自然的目标迈进一大步，为创建新功能的生物系统提供了新科学基础。按照目前技术参数推算，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年平均产量。

相关成果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，并为二氧化碳原料合成复杂分子提供了新技术路线。如果未来该系统过程成本能够降低至与农业种植相比具有经济可行性，将可能节约90%以上的耕地和淡水资源，同时减少农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平，促进碳中和的生物经济发展，推动形成可持续的生物基社会。