核心技术突破 - 中国科学院天津工业生物技术研究所首次构建体外转化系统，实现"CO₂→甲醇→蔗糖"合成路径[1][5] - 新技术绕过植物光合作用，直接从空气中获取原料制糖，转化效率达86%，产率5.7 g/L[5][7] - 能量消耗显著低于自然路径，仅需2 ATP/蔗糖，而植物自然合成需要37 ATP/蔗糖[6] 技术原理与流程 - 构建ivBT平台将C1-C3低碳小分子转化为高阶碳水化合物（蔗糖、淀粉、纤维低聚糖）[10] - 第一步采用现有电化学还原技术将CO₂固定为甲醇[13][14] - 第二步通过工程改造关键酶（催化效率提高3-71倍）实现甲醇到蔗糖的转化[15] - 具体路径：甲醇→甲醛→DHA→果糖→蔗糖[17][18][19] - 进一步通过amylosucrase催化蔗糖聚合生成直链/支链淀粉，产量达4.3 g/L[21][22] 应用前景 - 可能改变传统农业模式，实现主粮作物车间制造[25][26] - 可同时生产蔗糖、淀粉、蛋白质等多种物质[27] - 为深空探索提供食物解决方案[9] - 节约耕地和淡水资源，减轻农业压力[31] - 提供新型二氧化碳消纳渠道[31] 研究背景 - 团队长期致力于农业工业化研究，去年已在Science发表二氧化碳合成淀粉成果[30] - 目标模拟植物数亿年进化形成的合成系统[29] - 技术可延伸至纤维低聚糖等传统需植物降解产物的直接合成[32]

中国农业科技与工业化水平 - 美国友人埃文凯尔对中国农业育种技术和农业工业化水平给予高度评价 称其"颠覆认知" [1] - 行程中探访江苏宿迁西瓜产地 深入了解西瓜育种技术 中国西瓜品种丰富度远超预期 [1] - 湖北洪湖小龙虾产地展示现代化工厂 具备日产上千吨的自动化流水线 [1] - 广东茂名荔枝产地体现千年文化内涵与品种创新活力 [1] 中美农产品价格与供应链对比 - 美国新鲜荔枝和火龙果等水果价格高昂 新鲜荔枝稀缺 罐装售价达10美金 [3] - 中国电商平台通过源头直采和大规模采购实现农产品物美价廉 京东超市可实现24小时从产地到餐桌 [3] 京东超市农业战略布局 - 展示"百亿农补"惠民成果 推出京东基地计划 2023年将覆盖超百个特色农产品产业带 [3] - 计划联合合作伙伴建立100万亩京东基地 推动乡村特色产业高质量发展 [3] - 未来三年投入100亿元持续加码"百亿农补" 目标优化农产品价格20% [3]