在中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所(以下簡稱天津工業(yè)生物所)實驗室,該所功能糖與天然活性物質(zhì)團隊成員將高濃度二氧化碳等原料在反應(yīng)溶液中按一定比例調(diào)配,在化學(xué)催化劑和酶催化劑的作用下,得到了葡萄糖、阿洛酮糖、塔格糖、甘露糖4種己糖。整套實驗反應(yīng)時長約17小時。
很難想象,千百年來,人類通過種植甘蔗等農(nóng)作物提取糖分的傳統(tǒng)方式,已經(jīng)被實驗室的科研人員顛覆。
以二氧化碳為原料,不依賴植物光合作用,直接人工合成淀粉——看似科幻的一幕,真實地發(fā)生在天津工業(yè)生物所的實驗室里。2021年9月24日,國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》報道了該所科研人員在國際上首次實現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。
淀粉之外,還可以合成什么?于是,這支團隊很快確定了從二氧化碳到糖的合成路徑。起初,研究工作一路高歌猛進,但在催化劑的選擇上,他們陷入了困境。
在經(jīng)過一年半的時間、百余次的嘗試后,他們終于從上千個催化劑與組合中找到了最佳“候選者”。利用這些催化劑,二氧化碳合成糖的效率達到0.67克每升每小時,比其他已知技術(shù)路線提高10倍以上。葡萄糖的碳固定合成效率達到每毫克催化劑每分鐘59.8納摩爾碳,達到目前已知國內(nèi)外人工制糖的最高水平。
(摘自《科技日報》)