最新的研究表明，人类可能能摆脱对自然种植的依赖，从“车间”生产出作物。中国科学家开发出一种将甲醇转化为白糖的方法，他们表示，该技术可以将捕获的二氧化碳转化为食物。
该团队的生物转化系统无需种植甘蔗或甜菜（种植这些作物需要大量的土地和水资源）。他们利用酶将甲醇（可从工业废料中提取，或通过二氧化碳加氢制备）转化为蔗糖的方法，发现也适用于生产其他复合碳水化合物，包括果糖和淀粉。
该团队在5月份发表的一篇论文中指出：“将二氧化碳人工转化为食物和化学品，为应对环境和人口相关挑战，同时实现碳中和提供了一种有前景的策略。”
将二氧化碳还原为结构更简单的分子已被证明是成功的，但研究人员表示，生成长链碳水化合物（自然界中最丰富的物质）对科学家来说是一项挑战。
中国科学院天津工业生物技术研究所的研究团队写道：“体外生物转化（ivBT）已成为可持续生物制造的一个极具前景的平台。在这项研究中，我们成功设计并实现了一套从低碳分子合成蔗糖的[ivBT]系统。”
蔗糖，又称白糖，主要来源于生长在温暖气候地区（例如东南亚）的甘蔗。第二大来源是生长在寒冷北方地区的甜菜。
文章显示，虽然中国拥有种植甘蔗和甜菜的气候条件，但中国每年消耗1500万吨糖，其中500万吨依赖进口。
大规模种植这两种作物都需要大量的土地和水资源，随着全球人口持续增长，气候变化给农业带来越来越大的压力，这令人担忧。这促使研究人员尝试开发可扩展且经济可行的蔗糖合成方法。
2021年，中科院大连化学物理研究所的研究人员揭示了一种高效、低温的二氧化碳加氢生产甲醇的方法。
天津化学物理研究所的研究人员表示，二氧化碳的化学还原为利用捕获的温室气体作为可持续生物合成各种化学品的原料开辟了可能性。
二氧化碳的化学还原为利用捕获的温室气体作为可持续生物合成各种化学品的原料开辟了可能性。
该团队表示：“这项研究建立了多个ivBT平台，用于将低碳分子（这些低碳分子可以通过二氧化碳化学还原或工业废物的化学/生物转化获得）转化为高碳（C≥12）糖。”
通过采用路径扫描策略优化其系统，该团队开发出了一条反应步骤短、能量输入低的路径，实现了86%的高转化率。
他们的系统不仅首次将甲醇转化为蔗糖，而且还能够以比以往报道的方法更低的能量输入进行淀粉生物合成。
在该平台的基础上，该团队还改进了ivBT系统，使其能够转化多种化合物，包括果糖、直链淀粉、支链淀粉、纤维二糖和纤维低聚糖。
该团队表示：“总而言之，我们的系统提供了一种有前景的、不依赖植物的从头合成结构多样化寡糖和多糖的途径，包括用于食品和药品的寡糖和多糖。”
不过他们表示，还需要进一步研究，使其ivBT系统可扩展且稳定，包括加强酶筛选和提高平台的稳定性。
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