此前，我國科學家首次實現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成。二氧化碳還能“變”其他東西嗎？

答案是肯定的。

日前，我國科學家獨創(chuàng)了一種二氧化碳轉化新路徑，通過電催化與生物合成相結合，我國科學家讓二氧化碳“變”葡萄糖和脂肪酸，為人工和半人工合成“糧食”提供了新路徑。

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，但成功案例非常罕見。

此項研究中，科研人員首先將二氧化碳高效還原合成高濃度乙酸，然后用釀酒酵母對乙酸進行發(fā)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，然后釀酒酵母不斷‘吃醋’來合成葡萄糖和脂肪酸。”研究完成者之一、中國科學技術大學教授曾杰說。

通過電化學耦合生物發(fā)酵實現(xiàn)將二氧化碳和水轉化為長鏈產品的示意圖

自然界中糧食作物生長受季節(jié)、地域、氣候的影響，此項研究完全實現(xiàn)人工可控，突破了眾多外界條件限制。“利用這種電催化與生物合成相結合的模式，‘從無到有’地在克級水平合成了葡萄糖，這顯示了該策略較高的生產水平與發(fā)展?jié)摿Α?rdquo; 研究完成者之一、中國科學院深圳先進技術研究院研究員于濤說。

“未來，如果要合成淀粉、制造色素、生產藥物等，只需保持電催化設施不變，更換發(fā)酵使用的微生物就能實現(xiàn)。” 研究完成者之一、電子科技大學教授夏川表示，從科研成果的產出到規(guī)?；瘧萌杂休^長距離，有賴于相關技術的全面提升和成本的持續(xù)降低。未來，將進一步研究電催化與生物發(fā)酵這兩個平臺的同配性和兼容性。

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：該研究開辟了電化學結合活細胞催化制備葡萄糖等糧食產物的新策略，我國科學家讓二氧化碳“變”葡萄糖和脂肪酸，為進一步發(fā)展基于電力驅動的新型農業(yè)與生物制造業(yè)提供了新范例，是二氧化碳利用的重要發(fā)展方向。