地球的大气由氮气（约78%）、氧气（约21%）、氩气（约0.9%）以及一些微量气体如二氧化碳、甲烷等组成，氮气和氧气共占大气成份99%，但却不是温室气体，而二氧化碳只占约0.04%，却是大气是地球温度的主控钮，那么为什么二氧化碳是温室气体呢？因为二氧化碳是一种红外活性分子，它能吸收地球表面释放的长红外辐射进而造成温室效应。研究显示，现在大气中的二氧化碳等温室气体数量可能处于过去300 万年来最高水平，情况令人担忧。2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”碳达峰指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段，也就是让二氧化碳排放量“收支相抵”。碳中和是指直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”。

　　2021年3月5日政府工作报告指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，我国将在“十四五”时期实现国内二氧化碳排放分降低18%，这一绿色经济发展的长远目标。在“十三五”时期，我国就已经将“碳一原料到多碳化学品的生物转化，促进碳一化工产业的绿色升级”作为我国生物科技创新的关键技术。在我国“十三五”计划开局之年，中国科学院天津工业生物技术研究所布局了中国科学院重点部署项目“二氧化碳的人工生物转化”，展开了由二氧化碳转人工合成淀粉的研究。淀粉是具有重要营养价值的主要碳水化合物，目前人工淀粉的合成仍然是一个巨大挑战。经过6年的技术攻关，中国科学院天津工业生物技术研究所在我国“十四五”计划开局之年，实现了在无细胞系统中用二氧化碳和氢气合成淀粉的化学-生物法联合的人工淀粉合成途径 (ASAP)。通过计算途径设计、模块化组装和替代途径建立，并通过三个瓶颈相关酶的蛋白质工程进行优化，以每分钟每毫克总催化剂22毫摩尔二氧化碳的速度将二氧化碳转化为淀粉，比玉米的淀粉合成高约8.5倍。同时，ASAP且仅由11个核心反应组成，而绿色植物中的淀粉合成涉及大约60个步骤和复杂的调节。因此，ASAP的成功构建，为推进我国碳达峰和碳中和目标奠定关键技术基础，也将为未来从二氧化碳合成淀粉开辟崭新道路，从而使未来淀粉的工业化生物制造成为可能。