研究人员利用“积木”思维解决一系列适应性问题。因为合成淀粉最大的挑战是天然淀粉合成途径是经过植物亿万年的自然选择进化而来的，所有的酶都能很好的适应和配合。然而，人工设计的反应路径可能没有植物那么完美。为了解决酶的适配问题。
研究人员根据每个模块最终产物中的碳原子数，采用模块化的思想，将整个途径分为四个模块，分别命名为C1(一碳化合物)、C3(三碳化合物)、C6(六碳化合物)和Cn(多碳化合物)模块。每个模块的原料和产物是确定的，但反应过程很多。研究人员要做的就是找到四个模块的最佳组合。
淀粉是谷物最重要的成分，通常是农作物通过自然光合作用固定二氧化碳产生的。自然界中淀粉的合成和积累涉及60多种生化反应和复杂的生理调节。中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和，带领团队，利用类似“积木”的方法，从零开始设计并构建了11步的非自然固碳和淀粉合成方式，并在实验室首次实现了二氧化碳到淀粉分子的完全合成。
实验室初步试验表明，合成淀粉的效率约为传统农业淀粉生产的倍。但这一成果目前还处于实验室阶段，距离实际应用还有一段距离。在玉米等作物中，天然光合作用的淀粉合成和积累涉及60多个生化反应和复杂的生理调控，理论能量转化效率约为2%。
经过多年研究，中科院天津工业生物研究所和大连化工材料研究所的科研团队采用了类似“积木”的方法，通过化学催化和生物催化模块系统的耦合，实现了“光能-电能-化学能”的能量转换模式，成功构建了从二氧化碳到淀粉合成只有11步的人工途径。自2015年以来，天津工业生物研究所的研究团队开始了合成淀粉项目。
威武的灰姑娘
