12月25日，由科技日?qǐng)?bào)社主辦、部分兩院院士和媒體人士共同評(píng)選出的2022年國(guó)內(nèi)十大科技新聞揭曉。其中，由中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院于濤課題組、電子科技大學(xué)夏川課題組與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰課題組共同完成的科研成果入選2022年國(guó)內(nèi)十大科技新聞第二條。
4月28日，《自然·催化》以封面文章的形式發(fā)表了一項(xiàng)最新研究成果。我國(guó)科研人員通過電催化結(jié)合生物合成的方式，將二氧化碳和水高效合成高純度乙酸，并進(jìn)一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸（油脂）.葡萄糖和油脂是重要的糧食成分，通過催化過程將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖或者油脂，長(zhǎng)期以來只有靠農(nóng)作物種植這一條路徑。此項(xiàng)研究中，科研人員首先將二氧化碳電解高效還原合成高純度乙酸，然后用釀酒酵母對(duì)乙酸進(jìn)行發(fā)酵。這個(gè)過程可以理解為，先將二氧化碳轉(zhuǎn)化為釀酒酵母的“食物”——醋，然后釀酒酵母不斷“吃醋”來合成葡萄糖和脂肪酸。對(duì)此，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)化學(xué)會(huì)催化委員會(huì)主任李燦評(píng)價(jià)，該工作為人工和半人工合成“糧食”提供了新技術(shù)。中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任鄧子新認(rèn)為，這項(xiàng)研究工作開辟了電化學(xué)結(jié)合活細(xì)胞催化制備葡萄糖等糧食產(chǎn)物的新策略，為進(jìn)一步發(fā)展基于電力驅(qū)動(dòng)的新型農(nóng)業(yè)與生物制造業(yè)提供了新范例。
接下來，研究團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步研究電催化與生物發(fā)酵這兩個(gè)平臺(tái)的適配性和兼容性。同時(shí)，未來如果要合成淀粉、制造色素、生產(chǎn)藥物等，只需保持電催化設(shè)施不改變，更換發(fā)酵使用的微生物就能實(shí)現(xiàn)。
通過電化學(xué)耦合生物發(fā)酵實(shí)現(xiàn)將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)鏈產(chǎn)品的示意圖
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