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二氧化碳“变”葡萄糖  中国科学家做到了!
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原标题:二氧化碳“变”葡萄糖  中国科学家做到了!

国际在线报道(记者 朱宛玲):4月28日,以封面文章形式发表于《自然》杂志子刊上的一项由中国科学家做出的最新研究表明,将二氧化碳转化为葡萄糖的设想真的实现了。这一设想是如何实现的?其难点与开创性在哪儿?未来将用在哪些领域?

北京时间4月28日晚,《自然?催化》杂志以封面文章形式发表了我国科研人员利用二氧化碳还原合成了葡萄糖和脂肪酸的成果论文。论文显示,通过电催化结合生物合成的方式,可以将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸,进一步利用微生物可以合成葡萄糖和油脂。

具体而言,研究者们先通过电催化技术将二氧化碳转化为乙酸,再利用酿酒酵母通过乙酸来合成葡萄糖。这一成果由电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组与中国科学技术大学曾杰课题组共同完成。

“我们的这个工作应该算是提出了电催化和合成生物学耦合的新方法。”参与此项研究的中国科学技术大学教授曾杰告诉记者,研究的创新之处在于结合了人工电催化与生物酶催化过程。用中国科学院院士、上海交通大学微生物代谢国家重点实验室主任邓子新的话说,该研究开创了“电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物的新策略”,凯发国际网站

而这一研究的难点在于,如何将电催化与生物合成这两个过程结合在一起。这其中,作为连接两个过程的重要中间物乙酸的制备方式,有新的突破。曾杰介绍说:“用常规的电催化方式得到的乙酸,它是跟电解质混在一起的,这样的乙酸给酵母去吃的话,酵母就会中毒,就没有办法再工作了。所以我们改造了整个电催化反应器,相当于发展了一个新的技术,即固态电解质技术。利用这个技术我们得到的乙酸就不含这些电解质盐,就是一个高纯的乙酸,这时候乙酸再给酵母吃,酵母就不会中毒,这两个过程才能够耦合在一起,这是一个非常重要的枢纽的功能。“

曾杰表示,未来还将进一步研究电催化与生物发酵这两个平台的同配性和兼容性,比如,要合成淀粉、制造色素、生产药物等,只需保持电催化设施不改变,更换发酵使用的微生物就能实现。而未来技术成熟后,或将应用到不具备粮食作物种植条件的地方,比如,火星。“我们这种技术因为它不依赖于土壤,它是一个对外界的环境相对来说没有过度依赖的技术。未来技术成熟之后,它可能更适合在一些不具备粮食作物种植(条件)的地方,像火星表面。但这个新方法刚刚开始,目前还在基础科研阶段。”