中國科研團隊在人工合成糖類領域取得重大進展,成功將二氧化碳高效轉化為多種復雜碳水化合物,包括葡萄糖、果糖等可直接應用于食品和化工產業的有機物質。這項突破性技術有望同時解決兩大全球性難題:降低大氣二氧化碳含量與保障糧食安全。
在二氧化碳資源化利用的研究進程中,科學家此前已實現將其轉化為簡單分子。但對于合成含長碳鏈(12個碳原子以上)的碳水化合物,全球科學界長期缺乏高效解決方案。中國科學院天津工業生物技術研究所團隊通過創新技術路線,成功打通了這一轉化路徑,并取得86%的驚人轉化效率。
雖然中國大部分地區氣候適宜甘蔗和甜菜種植,但每年仍需進口約500萬噸糖以滿足國內1500萬噸的消費需求。傳統制糖業不僅占用大量耕地,其農業生產過程還會加劇環境負擔。這項“空氣制糖”技術為可持續農業發展提供了全新思路。
研究團隊開發出兩步法合成工藝:
1、在催化劑和酶作用下將CO?轉化為甲醇
2、以甲醇為基礎合成多種糖類分子(果糖、直鏈淀粉、支鏈淀粉等)
該技術具有反應鏈短、能耗低的特點,實驗室階段已實現穩定運行。科研人員表示,下一步將著力推進該技術的產業化應用,推動“碳中和”背景下的綠色制造革命。