糖是人類生命活動及日常生活中重要物質，也是當今工業生物制造的關鍵原材料。迄今為止，人類對糖的獲取主要依賴于植物類生物質資源。然而，這種傳統的“二氧化碳-生物質資源-糖”的加工過程，受到植物光合作用能量轉換效率限制；最重要的是，由于土地退化和短缺、生態系統退化、全球變暖導致的極端天氣和自然災害，依賴于糖類生物質資源的生產方式面臨著原料供應安全和風險等問題。為解決這一系列問題，需要將這種傳統制糖過程向非糖類生物質資源制造模式轉變。
中國科學院天津工業生物技術研究所功能糖與天然活性物質研究團隊圍繞上述問題和挑戰，基于碳素縮合、異構、脫磷等酶促反應，與中國科學院大連化學物理研究所合作，建立了化學-酶級聯轉化二氧化碳合成己糖人工合成途徑，通過酶分子改造技術提升了天然酶活性、底物特異性等催化性能，構建了碳一-碳三-碳六三個功能模塊，通過模塊化組裝，體外實現了精準控制合成不同結構與功能的己糖，其轉化率高于傳統植物光合作用。同時，產物濃度和碳-糖轉化速率高于已公開報道的化學法合成糖、電化學-酵母發酵耦聯法合成糖等人工制糖方法。本研究所構建的糖人工合成系統可進一步耦聯其他酶促生物化學反應，制備結構多樣的糖分子及其衍生物。因此，研究成果建立了一種從二氧化碳、甲醇、甲醛等碳一化合物合成己糖方法，實現了較高轉化效率與精準可控構型的已糖人工合成，將為從非生物質原料轉化形成多樣性的人工糖產物提供一種可能性。
該研究獲得到國家自然科學基金、天津市合成生物技術創新能力提升行動、中國科學院青年創新促進會等項目的支持，相關研究結果近期發表于Science Bulletin期刊。天津工業生物所楊建剛副研究員、宋皖博士、蔡韜研究員為論文的共同第一作者，孫媛霞研究員與馬延和研究員為論文的共同通訊作者。
人工己糖合成路線設計
近日，西安交通大學化學工程與技術學院教授費強團隊成功構建太陽能驅動的生物光催化耦合系統，實現將甲烷和CO2協同轉化為4-羥基苯甲酸和氫氣，為分散式一碳資源高值化利用、碳減排與可再生能源開發提供了全新技......
近日，我所氫能與先進材料研究部碳資源小分子與氫能利用研究組（DNL1905組）劉岳峰研究員等與成都大學康輝特聘研究員、太原理工大學章日光教授、意大利墨西拿大學GabrieleCenti教授等團隊合作，......
澳大利亞科學家的一項新研究發出警示：隨著大氣二氧化碳（CO2）濃度持續升高，人體血液中的CO2水平也在悄然攀升。如果這一趨勢不加遏制，幾十年內，一項關鍵血液指標可能逼近健康警戒線。相關論文發表于《空氣......
圍繞低碳領域溫室氣體資源化利用核心課題，中國科學院上海高等研究院攜手上海華誼能源化工有限公司、上海華誼工業氣體有限公司，以“產學研用”協同攻關模式，在上海化學工業區建成全球首套高壓甲烷-二氧化碳干重整......
華東理工大學生物工程學院教授郁惠蕾課題組開發出一種紫杉烷非天然氧化酶工具箱，能夠實現紫杉烷骨架C-4、C-6、C-10、C-11、C-12和C-13位點的區域和立體選擇性氧化，實現了15個紫杉烷新結構......
大氣中二氧化碳含量過高是導致氣候變化的主要因素。同時，二氧化碳濃度上升能夠促進植物加速生長，從而吸收更多的碳，并有可能減緩全球變暖進程。然而，這種益處的實現取決于植物能否獲得足夠的氮元素，后者是植物生......
12月20日，記者從中核集團獲悉，當天，全球首臺商用超臨界二氧化碳發電機組“超碳一號”在貴州六盤水首鋼水鋼集團成功商運。這是全球范圍內首次將超臨界二氧化碳余熱發電技術從實驗室推向商業落地，有助于突破世......
借助綠色氫氣將二氧化碳轉化為乙醇、航空煤油等可持續燃料。乙醇是化工基礎原料及高能量密度的清潔燃料，廣泛應用于日常生活和化工生產過程中。但是，相關的乙醇合成催化劑研發工作面臨挑戰。前期，中國科學院上海高......
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王峰團隊聯合意大利里雅斯特大學教授PaoloFornasiero等，在光催化氫氣異裂領域取得新進展，實現了常溫下氫氣異裂。加氫反應是化學工業中的重要反應之一，約......
中國科學院華南植物園副研究員盧哲、研究員王法明團隊在國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的資助下，研究揭示了未來氣候二氧化碳情景對藻源碳分配的影響。相關成果近日發表于《應用藻類學雜志》（Journ......