新闻我国科学家现从二氧化碳到糖的精准全合成

李白二号

本报天津8月日电（靳博、李家鼎）从科学院天津工业生物技术研究所了解到：日前，该所科学家成功构建了灵活性、高效性和多功能性的人工生物系统，首次现了多种己糖从头精准合成，为摆脱自然合成途径、利用二氧化碳创造多样的糖世界提供了可能。8月日晚间，研究成果在权威刊物《科学通报》发表。

糖是人类生命活动及日常生活中的重要物质，也是当今工业生物制造的关键原材料。己糖是在自然界广泛分布、与机体营养代谢比较为密切的糖的统称。传统提取糖的方式为“二氧化碳—生物质资源—糖”，这种方式受制于植物光合作用的能量转换效率，也面临着土地退化和短缺、生物系统退化、全球气候变暖的极端天气和自然灾害的威胁挑战。

本次技术攻关历时2年多完成，科学院天津工业生物技术研究所与科学院大连化学物理研究所合作，图片了化学—酶耦联的非天然转化途径，工程化图片改造酶蛋白分子的催化特性，现了精准控制合成不同结构与功能的己糖。验室内，生成糖的反应时间约为小时，每升每小时合成糖的重量为7克，是目前人工制糖路线中碳转化效率的比较高水平。

“我们图片了一个从头开始合成糖的新路径，解决了糖的合成不可控的难题。”科学院天津工业生物技术研究所所长马延和介绍，二氧化碳生物转化利用，是科学院天津工业生物技术研究所长期坚持的科研方向。本次研究成果是在二氧化碳合成淀粉基础上的一个重大突破，颠覆了依赖糖生物质资源转化制备复杂糖分子的范式，提供了一种灵活的、可拓展的糖制造模式。未来，所获得糖可作为原料应用于食品、医药等领域，还可作为工业生物制造关键原材料合成其他化学品，进一步满足人类的其他物质需求，从而为负碳物质合成提供原料供给。但目前，距离工业化生产还有很长的路要走，仍需要解决相关科学与工程技术问题。

德国科学院院士曼弗雷德·雷茨就相关成果给出评价称，将二氧化碳转化为碳水化合物非常具有挑战。成果在这一竞争性研究领域提供了一种灵活性、多功能性和高效性糖合成路线，为绿色化学打开了一扇门。





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