从中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称天津工生所）出发，一路往东南走4000米，会来到一个充满“魔法”的地方。这里是一个工程化测试平台，各类仪器紧凑安放，测试装置轰隆作响。不久后，发酵罐里由二氧化碳合成的甲醇会与特定的生物催化剂——酶，一个接一个反应，最终化为一管管雪白的淀粉。2021年9月24日，天津工生所在国际上首次实现二氧化碳到淀粉从头合成的重大突破，相关成果在线发表于《科学》。
2022年底，它又迈出从实验室走向生产线的关键一步，建成吨级中试装置，目前正在进测试。
先“从0到1”，再“从1到10”，在解决人类发展面临的粮食问题上，天津工生所矢志不渝、行稳致远。作为一类重要的多糖碳水化合物，淀粉是农耕文明的核心产品，为人类提供了生存所需的热量。1万多年来，农业种植都是生产淀粉的唯一途径。然而，植物光合作用能量效率低、生长周期长，可能引发粮食安全问题。为此，科学家探索出了杂交育种、模块育种、分子育种等办法，还建立了人工光合系统。
2016年1月1日，中国科学院重点部署项目“二氧化碳的人工生物转化”正式立项。这一项目由天津工生所负责，旨在通过高效利用化学能、光能、电能等多种能量形式，将二氧化碳转化为复杂有机物，同时从中划拨部分资金用于“二氧化碳合成淀粉”的前期探索。与许多依赖课题组长负责制的科研组织模式不同，二氧化碳合成淀粉项目一开始便以建制化方式展开，采取“总体研究部-特色研究组-平台实验室”三维科研组织模式。
2018年7月24日下午，蔡韬在实验室楼上的会议室里，正准备参加中国科学院重点项目阶段评审会，突然接到实验室技术员发来的一张照片。照片中3个试剂管并排，加入最新试验产物的中间试剂管里的碘溶液呈淡蓝紫色，与左右两边无色试剂管、深蓝色试剂管对比明显。蔡韬立刻打电话确认，得到肯定回复后仍不放心，一路小跑回实验室。直到亲眼见到试剂管，他才抑制不住地喊道：“太好了！制造路径终于全线打通了！”
2022年底，二氧化碳人工合成淀粉工程化测试平台建成，百升级、吨级中试装置启动测试。这意味着，整条合成路径第一次走出实验室、进入生产线，科研团队正式朝“从1到10”的目标迈进。如今，科研团队的主要攻关目标是“降低成本”，最核心的难题依然是酶。他们希望不断提高酶的反应效率，让价格昂贵的酶实现循环利用。同时，努力寻找和解决反应规模扩大后可能出现的效率受阻、堵塞不通、相互抑制等问题，不断改进工艺流程。