從二氧化碳到糖 大陸科學家在實驗室實現精準全合成

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

糖是人類生命活動及日常生活中的重要物質，也是當今工業生物製造的關鍵原材料。己糖是在自然界廣泛分佈、與機體營養代謝最為密切的糖的統稱。迄今為止，人類對糖的獲取主要依賴於植物類生物質資源。

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；更重要的是，由於土地退化和短缺、生態系統退化、全球變暖導致的極端天氣和自然災害，使依賴於醣類生物質資源的生產方式面臨著原料供應的安全和風險。

人工合成糖是近年來科學界孜孜以求的方向，在此之前，全球已有多位科學家作出不同程度的貢獻。大陸中科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歷時兩年多，開發了人工轉化二氧化碳從頭精準合成糖技術。

論文第一作者楊建剛指出，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佈，與機體營養代謝最為密切的糖的統稱。

研究還實現了人工合成糖的精準控制。楊建剛說：「通過控制不同酶的不同催化效果，理論上可以合成幾乎任一類型的糖。」

德國科學院院士曼弗雷德 · 雷茨就論文給出評價意見認為，從二氧化碳轉化為糖是特別有挑戰性的工作。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，為綠色化學打開了一扇門。