本文转自：中国新闻网体外二氧化碳人工合成高能长链食品分子示意图。|中国科学家再次实现二氧化碳“变废为宝”：还原合成葡萄糖和油脂本文转自：中国新闻网

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体外二氧化碳人工合成高能长链食品分子示意图。
中新网北京4月28日电(采访人员孙自法)二氧化碳除了可以“变”淀粉，还能“变”其他东西吗？中国科学家最新给出的答案是“能”——可以还原合成葡萄糖和油脂。
继在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成之后，中国科学家团队再次实现二氧化碳“变废为宝” ，他们通过电催化结合生物合成的方式，成功将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸，进一步利用微生物可以合成葡萄糖和油脂。
这一重磅科研成果由电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组和中国科学技术大学曾杰课题组共同完成，北京时间4月28日夜间，研究论文在国际专业学术期刊《自然-催化》以封面文章形式发表。

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晶界铜催化CO还原合成乙酸。

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通过电化学耦合生物发酵实现将二氧化碳和水转化为长链产品的示意图。
温和条件下工业废气变“食醋”
在本次研究中，二氧化碳究竟是如何变成葡萄糖和油脂的呢？
曾杰科普介绍说，首先，需要把二氧化碳转化为可供微生物利用的原料，方便微生物发酵。清洁、高效的电催化技术可以在常温常压条件下工作，是实现这个过程的理想选择，他们团队就此已发展很多成熟的电催化剂体系。
至于要转化为哪种“原料” ，研究人员将目光瞄准了乙酸。因为它不仅是食醋的主要成分，也是一种优秀的生物合成碳源，可以转化为葡萄糖等其他生物物质。
“二氧化碳直接电解可以得到乙酸，但效率不高，所以我们采取‘两步走’策略——先高效得到一氧化碳，再从一氧化碳到乙酸。 ”曾杰说。
夏川指出，常规电催化装置生产出的乙酸混合着很多电解质盐，无法直接用于生物发酵。所以，为了“喂饱”微生物，不仅要提升转化效率，保证“食物”的数量，还要得到不含电解质盐的纯乙酸，保证“食物”的质量。
研究团队利用新型固态电解质反应装置，使用固态电解质代替原本的电解质盐溶液，直接得到了无需进一步分离的纯乙酸水溶液。利用该装置，能在稳定电流密度内，超140小时连续制备纯度达97%的乙酸水溶液。

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以乙酸盐及乙酸为碳源合成葡萄糖及脂肪酸。

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酿酒酵母菌株工程改造。
微生物“吃醋”产葡萄糖
于涛说，得到乙酸后，研究团队尝试利用酿酒酵母这一微生物来合成葡萄糖。这个过程，就像是微生物在“吃醋” ，酿酒酵母通过不断地“吃醋”来合成葡萄糖，但在这个过程中，酿酒酵母本身也会代谢掉一部分葡萄糖，所以产量并不高。
对此，研究团队通过敲除酿酒酵母中代谢葡萄糖的三个关键酶元件，废除了酿酒酵母代谢葡萄糖的能力。敲除之后，实验中的工程酵母菌株在摇瓶发酵的条件下，合成的葡萄糖产量达到1.7克每升。