近日，顶尖刊物《Science Bulletin（科学通报）》上发表了一篇文章，我国科学家首次实现了多种乙糖从头精准合成，摆脱了自然合成途径，利用二氧化碳合成了糖。

二氧化碳，当今社会中人们视为大敌的温室气体

糖，自然界最丰富的有机物，是人类生命活动和日常活动的重要基础，我们日常使用的淀粉和蔗糖都是糖。

糖的合成

但糖比想象中复杂，种类非常繁多，而且结构很复杂，不同产物构型的糖分子生理功能就有可能千差万别。植物的光合作用，其实就是通过二氧化碳来生成能量——糖，但是这个过程很大程度上受到了生物能量转换效率的限制。

在土地退化、生态系统退化、极端灾害频发的今天，许多生产方式依赖于糖类的生产，因此也面临着极大的供应安全和风险。我们目前的糖类来源大多都是基于植物的提取，甚至加工的原材料还要依赖进口。如果用工业化的手段来实现糖分的合成，那么粮食问题将得到极大的保障。

那么，我们能否越过植物的光合作用，用科技来直接提高二氧化碳到糖分的转化效率呢？

一直以来，人工合成糖是国际研发的热点，很多科学家对二氧化碳合成葡萄糖都做过不同路径的尝试。

美国加州大学伯里克利分校的研究人员就提出，使用电化学将二氧化碳合成糖的技术路线。

我国的科学家也研发了电催化-酵母发酵耦联的方式合成葡萄糖

不论是哪一种方法， 本质上糖分子的合成仍然是不可控的，从头开始人工设计合成糖分子一直没有突破。

但是，我国的科学家终于还是实现突破了。

研究人员开发人工转化二氧化碳从头精准合成碳技术，基于基于碳素缩合、异构、脱磷等酶促反应，设计构建化学-酶耦联的非天然转化途径，工程化设计改造酶蛋白分子的催化特性，成功实现了精准控制合成不同结构和功能的乙糖。

而且目前整个碳转化率也高于植物光合作用的水平，也比之前各国科学家探究的人工制糖方法来得效率更高。

这次了不起的突破，能够帮助我国未来实现人工创造糖分子的多样性，通过拓展糖的制造模式，来获得自然界中含量稀少的功能糖分子。

糖在我们日常中属于必需品，而且在食品、医药等行业都有这非常庞大的需求。糖分子还可以作为关键原材料，满足人类其他的物质需求。

虽然目前已经实现了路线上的突破，但是距离工业化还是有很长的一段时间要走。但迈出了关键一步之后，未来已经尽在掌握了。

对碳中和是否有帮助呢？

如果二氧化碳能够作为生产糖的原材料，那么是否意味着许多被排放的二氧化碳多了一个可以被回收的渠道呢？

碳中和其实就是通过植树造林、节能减排、技术进步等各种形式来抵消自身产生的二氧化碳或者温室排放气体，从而达到正负抵消，实现零排放。

市场对糖的需求是很大的，我们日常的饮食中就少不了糖。如果全世界范围内的糖分都能用二氧化碳来生成，那么想必对环境也是有很大的帮助的。

或许，这和其他的碳中和技术相比，对二氧化碳的利用和回收效率没有那么高，但是这也算是为全球的气候变化作出了一些新的贡献。

用二氧化碳来直接生成糖分，一石二鸟，不仅保障了粮食安全，更是对温室气体回收贡献了绵薄之力。为中国的科学家点赞！

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