2025年11月23日，中国科学院天津工业生物技术研究所对外发布，该所体外合成生物学中心及低碳合成工程生物学全国重点实验室张以恒研究员团队在纤维素转化制备淀粉的研究中取得关键突破。研究团队通过重构合成技术路径，实现了纤维素中全碳素的高效利用，成功合成淀粉。

研究首先在能量循环路径方面实现创新，设计了葡萄糖回收与活化再利用的新机制，使理论淀粉产率由原来的50%提升至100%，彻底解决了传统路径中存在的碳流失问题。

其次，在酶元件稳定性方面，团队从特殊环境样本中系统筛选出一批具有优良热稳定性的新型酶元件，将整体反应温度提高至50℃。这一改进不仅显著提升了酶的催化活性和反应速度，还大幅减少了单位产物所需的酶量，为后续工业化应用提供了有力支撑。

在系统集成层面，研究团队对反应体系中的各项参数进行了协同优化，最终将纤维素到淀粉的实际转化率提升至93.3%。所制备的淀粉为纯直链结构，聚合度可精确调控，分子量分布极为集中，结构均一性优于天然提取的淀粉，在食品、医药及高分子材料等领域具备广泛的应用前景。

基于该技术制得的分子量可控、超高纯度直链淀粉，已被成功用于手性分离填料的开发，实现了对沙利度胺等手性药物分子的高效分离，推动了高性能手性填料的国产化替代进程。

该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市合成生物技术创新能力提升行动以及合成生物学海河实验室重大攻关项目的支持。相关成果近期已在国家科学评论发表，论文第一作者为天津工生所博士后王婧婷，通讯作者为张以恒研究员，合作企业参与了手性药物分离填料的开发工作。