二氧化碳“變身”糖 中國科學(xué)家制糖實(shí)現(xiàn)重大突破

日前中國科學(xué)院天津工業(yè)生物研究所，成功將高效性靈，活性多功能性的人工生物系統(tǒng)構(gòu)建了出來，首次實(shí)現(xiàn)多種己糖從源頭精準(zhǔn)的合成，為擺脫自然合成途徑，利用二氧化碳將更多的糖創(chuàng)造出來，提供了可能性。

糖是人們進(jìn)行日常生活和活動(dòng)時(shí)，極為重要的一種物質(zhì)，也是工業(yè)生物制造中極為關(guān)鍵的一種原諒。己糖是在自然界當(dāng)中是廣泛分布的，和機(jī)體營養(yǎng)代謝有著極為密切的糖的稱呼，傳統(tǒng)提取糖的方式通常是二氧化碳——提取生物質(zhì)資源——提取糖。這種方式會(huì)受到植物光合作用能量轉(zhuǎn)化率方面的限制，也同樣面臨著生物系統(tǒng)退化，土地短缺退化，全球氣候變暖，極端天氣等多種威脅的挑戰(zhàn)。

這次技術(shù)歷時(shí)兩年的時(shí)間進(jìn)行攻關(guān)完成，設(shè)置了酶耦聯(lián)非天然轉(zhuǎn)化的途徑，利用工程設(shè)計(jì)，將鎂蛋白分子催化特性進(jìn)行了改造，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，將不同結(jié)構(gòu)功能的糖控制合成，實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中生成糖在反應(yīng)方面時(shí)間需要17個(gè)小時(shí)。是目前人工智能路線中碳轉(zhuǎn)化率最高水平的線路。

本次研究成果是二氧化碳合成淀粉基礎(chǔ)上所形成的重大突破，將依賴糖生物資源轉(zhuǎn)化制備的范式所顛覆，提供了一種能夠拓展靈活的制造糖的模式，未來得到的糖可以作為原料。在食品、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用，還可以作為工業(yè)生物制造極為關(guān)鍵的一種原料，具有合成其他類型的化學(xué)產(chǎn)品，滿足人類生活的一些其他物質(zhì)方面的需求。但當(dāng)前距離工業(yè)化生產(chǎn)還有非常長的階段要經(jīng)歷，仍然需要解決科學(xué)工程技術(shù)方面存在的問題。