波新聞─陶泰山編輯
新華社報導,中國科學家獨創一種二氧化碳轉化新路徑,透過電催化與生物合成,成功以二氧化碳和水為原料合成葡萄糖和脂肪酸,為人工和半人工合成糧食提供新路徑。
報導指出,將二氧化碳人工轉化為高附加價值化合物,是科技界的重要領域。中國科學家之前在國際上首次發佈二氧化碳到澱粉的合成。二氧化碳除可變澱粉,還能變其他東西。
葡萄糖和油脂是重要的糧食成分,透過催化過程將二氧化碳轉化為葡萄糖或者油脂,長期以來國內外研究者眾多,但成功案例罕見。
研究者之一、中國科學技術大學教授曾傑說,首先將二氧化碳高效還原合成高濃度乙酸,然後用釀酒酵母對乙酸進行發酵。這個過程可以理解為,先將二氧化碳轉化為釀酒酵母的食物乙酸,然後釀酒酵母不斷吃醋來合成葡萄糖和脂肪酸。
自然界中糧食作物生長受季節、地域、氣候的影響;中國科學院深圳先進技術研究院研究員于濤說,這項研究完全實現人工可控,突破眾多外界條件限制。利用這種電催化與生物合成相結合的模式,從無到有地合成葡萄糖,顯示該策略較高的生產水平與發展潛力。
電子科技大學教授夏川說,未來如果要合成澱粉、製造色素、生產藥物等,只需保持電催化設施不變,更換發酵使用的微生物就能實現。從科研成果的產出到規模化應用仍有較長距離,有賴於相關技術的全面提升和成本的持續降低。未來,將進一步研究電催化與生物發酵這兩個平台的同配性和兼容性。
上海交通大學微生物代謝國家重點實驗室主任鄧子新院士評價,該研究開闢電化學結合活細胞催化製備葡萄糖等糧食產物的新策略,為進一步發展基於電力驅動的新型農業與生物製造業提供新範例,是二氧化碳利用的重要發展方向。
這項成果28日以封面文章形式在國際學術期刊「自然·催化」發表。
圖:透過電化學結合生物發酵將二氧化碳和水轉化為長鏈產品。研究團隊提供

