2024年4月28日，我院“名师引领课”《生物科学现状与未来》第十次课程在八里台校区二主楼B202教室、津南校区公共教学楼B区417教室同步开讲，本次课程邀请到中国科学院天津工业生物技术研究所蔡韬研究员为同学们讲授了以《合成生物学与人工碳水合成》为主题的课程。
课程起始，蔡韬研究员首先围绕自然界中“最重要的反应”——固碳反应开始了课程的讲解，在指出自然界中天然存在的六条固碳途径普遍存在固碳活性低、反应步骤多、ATP消耗多、需严格厌氧等缺点后，阐发了人工设计固碳路线的研究思路。蔡老师紧接着又为同学们详细介绍了人工固碳途径设计这一合成生物学热点的发展历程，以及人工固碳领域目前的发展前景和研发挑战。
粮食安全问题关乎人类文明的延续，面对当前全球范围内的粮食安全危机，蔡老师指出，跳出植物固碳模式，实现以二氧化碳为原料工业化生产粮食，极有可能成为解决问题的重要途径之一。蔡老师详细介绍了自己的团队在以二氧化碳人工合成淀粉以及糖这一方向上的一系列工作，通过建立人工途径计算方法、设计人工合成淀粉途径、设计人工甲醛缩合酶、设计优化不同反应模块等多重努力，逐一攻克了合成过程中热力学与动力学不匹配、底物竞争导致代谢流失衡、副产物抑制等一个又一个难题，最终实现了以二氧化碳合成淀粉“从0到1”的突破，极大推动了淀粉人工合成与人工固碳这一工作领域的发展。
课程最后，蔡老师与同学们分享了进一步优化人工合成淀粉途径的方法，比较了目前人工合成淀粉途径存在的优势，并对人工合成淀粉这一关键技术的工业应用进行了未来展望。听课同学们围绕反应速率与温度的平衡关系、人工智能在人工固碳领域的应用等话题踊跃提问，蔡老师耐心地对每个问题都进行了详尽的解答，同学们也对蔡老师的精彩授课报以热烈的掌声。
课后，在本课程独具特色的师生座谈环节，同学们与蔡老师针对合成生物学与工业生产之间的关系、人工固碳的发展前景等方面展开了热烈的讨论，师生座谈氛围轻松欢快，同学们受益颇多。（摄影：王一润）
