2021年9月24日Science報(bào)道,中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所馬延和研究員團(tuán)隊(duì)從頭設(shè)計(jì)了11步主反應(yīng)的非自然二氧化碳固定與淀粉合成新途徑,在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉分子的全合成。
研究者采用了一種類(lèi)似“搭積木”的方式,利用化學(xué)催化劑將高濃度二氧化碳在高密度氫能作用下還原成碳一化合物,然后通過(guò)設(shè)計(jì)構(gòu)建碳一聚合新酶,依據(jù)化學(xué)聚糖反應(yīng)原理將碳一化合物聚合成碳三化合物,最后通過(guò)生物途徑優(yōu)化,將碳三化合物又聚合成碳六化合物,再進(jìn)一步合成直鏈和支鏈淀粉。
這一人工途徑的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍,向?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)自然、超越自然的目標(biāo)邁進(jìn)了一大步,為創(chuàng)建新功能的生物系統(tǒng)提供了新的科學(xué)基礎(chǔ)。
國(guó)內(nèi)外領(lǐng)域?qū)<以u(píng)價(jià)認(rèn)為,該成果是“典型的0到1原創(chuàng)性突破”“擴(kuò)展并提升人工光合作用能力前沿研究領(lǐng)域的重大突破,是一項(xiàng)具有‘頂天立地’重大意義的科研成果”“不僅對(duì)未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是糧食生產(chǎn)具有革命性的影響,而且對(duì)全球生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義”“將給下一代生物制造和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)變革性影響”。
吳曉燕(中國(guó)科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報(bào)中心)摘編自
http://www.cas.cn/yw/202109/t20210924_4806812.shtml