碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術是應對全球氣候變化的關鍵技術之一，受到世界各國的高度重視，紛紛加大研發力度，并取得一些研究成果。2021年9月，中科院
天津工生所從CO2人工合成淀粉的成果引起了廣泛的關注，有網友將此比作空氣變饅頭。這是國際上第一次不需要依賴植物光合作用，而是采用人工手段，將自然的代謝過程重新拆解、組裝，以CO2、水和氫能為原料，生產出了人工的淀粉。目前，淀粉主要由玉米等農作物通過自然光合作用固定CO2生產，合成與積累涉及約60步代謝反應以及復雜的生理調控，理論能量轉化效率僅為2%左右。天津工生所從頭設計出11步主反應的非自然CO2固定與人工合成淀粉新途徑，在實驗室中首次實現從CO2到淀粉分子的全合成，合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，向設計自然、超越自然目標的實現邁進一大步，為創建新功能的生物系統提供了新科學基礎，是典型的從0到1的原創性成果。當然該成果目前尚處于實驗室階段，離實際應用還有一段距離。今年4月，電子科技大學、中科院
深圳先進院在《自然—催化》發表研究成果，電催化結合生物合成的方式，能將CO2高效還原合成高濃度乙酸，進一步利用微生物，可以合成葡萄糖和油脂。有科學家認為，該工作耦合人工電催化與生物酶催化過程，發展了一條由水和CO2到含能化學小分子乙酸，后經工程改造的酵母微生物催化合成葡萄糖和游離的脂肪酸等高附加值產物的新途徑，為人工和半人工合成“糧食”提供了新的技術。
據媒體報道，中國農科院與首鋼朗澤新
能源公司合作，全球首次實現從一氧化碳到飼料蛋白質的一步合成，并已形成萬噸級工業產能。該項研究以含CO、CO2的工業尾氣和氨水為主要原料，制造新型飼料蛋白資源，將無機的氮和碳轉化為有機的氮和碳，開辟了一條低成本非傳統動植物資源生產優質飼料蛋白質的新途徑。
2月，美國西北大學和郎澤科技公司研究人員在《自然》發表論文稱，他們在一項新的試點研究中，將一種梭菌進行遺傳工程改造，用于合成此前它們無法產生的化合物，這種選擇、設計和優化細菌菌株的過程，成功地證明了其將CO2轉化為丙酮和異丙醇的能力。這種新的氣體發酵過程不僅可從大氣中去除溫室氣體，還可避免使用化石燃料，而化石燃料通常是生成丙酮和異丙醇所必需的。
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