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中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到糖的精準(zhǔn)全合成

著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報(bào)》15 日刊發(fā)最新研究成果顯示，中國(guó)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到糖的精準(zhǔn)全合成，人工合成糖邁出關(guān)鍵一步。

糖是人體所需能量的主要來(lái)源。人工合成糖是近年來(lái)科學(xué)界孜孜以求的方向，在此之前，全球已有多位科學(xué)家作出不同程度的貢獻(xiàn)。

此次研究成果由中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所與大連化學(xué)物理研究所科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)兩年多攻關(guān)完成。論文第一作者楊建剛介紹，團(tuán)隊(duì)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。己糖是在自然界廣泛分布，與機(jī)體營(yíng)養(yǎng)代謝最為密切的糖的統(tǒng)稱(chēng)。

在中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所實(shí)驗(yàn)室，科研團(tuán)隊(duì)在做人工合成己糖實(shí)驗(yàn)（8 月 13 日攝）。新華社記者 孫凡越 攝

整套實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)約 17 小時(shí)。與通過(guò)種植甘蔗等農(nóng)作物提取糖分的傳統(tǒng)方式相比，糖的獲取時(shí)長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)了從 " 年 " 到 " 小時(shí) " 的跨越。

此次糖合成的效率為 0.67 克每升每小時(shí)，比已知成果提高 10 倍以上。葡萄糖的碳固定合成效率達(dá)到每毫克催化劑每分鐘 59.8 納摩爾碳，是目前已知的國(guó)內(nèi)外人工制糖最高水平。

在中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所實(shí)驗(yàn)室，楊建剛副研究員在做人工合成己糖實(shí)驗(yàn)（8 月 13 日攝）。新華社記者 金立旺 攝

研究還實(shí)現(xiàn)了人工合成糖的精準(zhǔn)控制。" 通過(guò)控制不同酶的不同催化效果，理論上可以合成幾乎任一類(lèi)型的糖。" 楊建剛說(shuō)。

德國(guó)科學(xué)院院士曼弗雷德 · 雷茨就論文給出評(píng)價(jià)意見(jiàn)認(rèn)為，從二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖是特別有挑戰(zhàn)性的工作。這一成果提供了一種靈活性、多功能性和高效性的糖合成路線，為綠色化學(xué)打開(kāi)了一扇門(mén)。