“二氧化碳變”成“糖”,中國科學家做到了

早起看天 2023-08-22 17:11:22

“二氧化碳變”成“糖”,中國科學家做到了

著名學術期刊《科學通報》15日刊發最新研究成果顯示,中國科學家在實驗室內實現了從二氧化碳到糖的精准全合成,人工合成糖邁出關鍵一步。

此次研究成果由中國科學院天津工業生物技術研究所與大連化學物理研究所科研團隊曆時兩年多攻關完成。團隊將高濃度二氧化碳等原料在反應溶液中按一定比例調配,在化學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、與機體營養代謝最爲密切的糖的統稱。比如我們常見的葡萄糖、果糖、半乳糖等都屬于己糖。己糖不僅是人類生命活動及日常生活中的重要物質,也是當今工業生物制造的關鍵原材料。比如制作酒精、乙醇、乙二醇、維生素C等都需要用到己糖。

如果該技術能夠實現工業化,將大大改變現在的大氣環境

全球變暖已是事實,人類面臨極大考驗,地球變得越來越熱,二氧化碳成首要因素

在近50年,全球變暖正以過去2000年以來前所未有的速度發生,氣候系統不穩定加劇,2022年聯合國秘書長古特雷斯稱之爲“全人類的紅色警報”。

全球變暖的發展,導致了大氣環流更加的異常,從而引發了極端性的氣候轉變。

2022年世界氣象組織(WMO)發布新趨勢,那就是未來五年全球平均氣溫較工業化前(1850年至1900年)水平高出1.5℃的可能性爲50%,而這一概率將隨時間的推移而增加。

2022年至2026年五年全球平均氣溫高于過去五年(2017年至2021年)的可能性也是93%。

傳統的二氧化碳到生物質資源到糖的加工過程,受到植物光合作用能量轉換效率限制,在全球變暖、極端天氣和自然災害頻發的背景下,依賴于過去糖類生物質資源的生産方式面臨著供應安全和風險。

科研人員創新性地選擇二氧化碳作爲原料進行合成,既解決了這個問題,同時也爲利用二氧化碳減緩全球變暖問題提供了一種可能性。

國際上首次實現人工合成澱粉也是他們做的

2021年9月24日該團隊在《科學》雜志發表文章。該所研究人員提出了一種顛覆性的澱粉制備方法,不依賴植物光合作用,以二氧化碳、電解産生的氫氣爲原料,成功生産出澱粉,在國際上首次實現了二氧化碳到澱粉的從頭合成,使澱粉生産從傳統農業種植模式向工業車間生産模式轉變成爲可能,取得原創性突破。

二氧化碳從影響全球變暖的“罪魁禍首”變成解決人類“糧食危機”的重要資源

這項研究成果非同凡響,不依賴光合作用從二氧化碳到澱粉的合成無疑是我們長期追求的夢想,我們可以利用合成的澱粉生産各種各樣的材料和食品,因此,這項研究成果將對下一代生物制造和農業發展産生巨大影響。

中科院院士趙國屏表示,這是一項具有“頂天立地”重大意義的科研成果。

倘若有一天真的出現了嚴重的糧食危機,傳統的農業生産因爲天災或者人禍無法滿足人類的食物需求,那麽人工合成澱粉的方法真的可能會變成人類賴以生存的法寶。

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