12月25日，由科技日報社主辦、部分兩院院士和媒體人士共同評選出的2022年國內(nèi)十大科技新聞揭曉。其中，由中國科學(xué)院深圳先進技術(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)表了一項最新研究成果。我國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，長期以來只有靠農(nóng)作物種植這一條路徑。此項研究中，科研人員首先將二氧化碳電解高效還原合成高純度乙酸，然后用釀酒酵母對乙酸進行發(fā)酵。這個過程可以理解為，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。對此，中國科學(xué)院院士、中國化學(xué)會催化委員會主任李燦評價，該工作為人工和半人工合成“糧食”提供了新技術(shù)。中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)微生物代謝國家重點實驗室主任鄧子新認(rèn)為，這項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，為進一步發(fā)展基于電力驅(qū)動的新型農(nóng)業(yè)與生物制造業(yè)提供了新范例。
接下來，研究團隊將進一步研究電催化與生物發(fā)酵這兩個平臺的適配性和兼容性。同時，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現(xiàn)。
通過電化學(xué)耦合生物發(fā)酵實現(xiàn)將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為長鏈產(chǎn)品的示意圖
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