中国科学家成功构建高效多功能人工生物制糖系统，实现碳转化突破

在中国科学院天津工业生物技术研究所的努力下，一项引人瞩目的科研成果近日浮出水面。该研究团队成功构建了具有灵活性、高效性和多功能性的人工生物制糖系统，实现了多种己糖从头精准合成。这一突破性的成果将有望为解决糖分子合成难题、实现碳转化和推动糖生产模式转变带来新的可能性。这一研究成果也于8月16日在国内著名学术刊物《Science Bulletin(科学通报)》上正式发表。

传统的糖分子生产过程在很大程度上受限于植物光合作用能量转换效率以及资源供应的问题，例如土地短缺、生态系统退化等。为了应对这些挑战，研究团队将目光投向了非糖类生物质资源制造模式，试图打破传统制糖模式的束缚。

中国科学院天津工业生物技术研究所通过开发人工转化二氧化碳从头精准合成糖技术，以及利用碳素缩合、异构和脱磷等酶促反应，与中国科学院大连化学物理研究所的科研团队合作，成功构建了化学-酶耦联的非天然转化途径。通过工程化设计改造酶蛋白分子的催化特性，研究人员实现了精准控制合成不同结构和功能的己糖。该技术不仅在碳转化效率上超越了传统植物光合作用，还高于已报道的化学法制糖和电化学-生物学耦联的人工制糖方法，堪称人工制糖路线中的碳转化效率最高水平。

此外，研究团队还构建了一个可进一步延伸糖产物种类和构型的生物系统，实现了人工创造糖分子多样性的目标。这一突破不仅颠覆了依赖糖生物质资源的制糖模式，也为糖分子应用拓展了新的可能性。

所获得的糖分子不仅可以应用于食品、医药等领域，还可以作为工业生物制造关键原材料，用于合成其他化学品，进一步满足人类多样化的物质需求，为负碳物质合成提供了新的原料来源。

国际著名有机化学家、生物催化领域专家、德国科学院院士曼弗雷德·雷茨对这一成果给予了高度评价。他表示，将二氧化碳转化为碳水化合物是一个特别有趣且具有挑战性的想法，而这项研究在这一领域取得了真正的突破，为绿色化学开辟了新的途径。

尽管这一成果实现了人工精准合成己糖的技术突破，但专家们指出，在实现工业化生产方面仍然需要解决一系列科学和工程技术问题。这一研究成果为推动绿色化学和碳转化提供了新的思路，也将为未来的糖分子合成领域带来更多可能性。