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據(jù)《光明日報》報道，近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院定量合成生物學(xué)全國重點實驗室、合成生物學(xué)研究所高翔團隊聯(lián)合電子科技大學(xué)夏川團隊，首次提出并驗證了一種基于“電催化+生物催化”耦合策略的“人工海洋碳循環(huán)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可捕集天然海水中的二氧化碳，并轉(zhuǎn)化為可直接進入生物制造的中間體，再進一步升級為多類高價值化學(xué)品與材料。該研究以可降解塑料單體為示范案例，有望為燃料、醫(yī)藥與食品配料等更廣譜產(chǎn)品提供生物制造平臺。相關(guān)成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·催化》上。
在碳捕集環(huán)節(jié)，研究團隊設(shè)計了一種新型電解裝置，能在天然海水里連續(xù)穩(wěn)定運行超500小時，二氧化碳捕碳效率有70%以上，還可同步副產(chǎn)氫氣。在生物催化環(huán)節(jié)，研究團隊改造出耐受高濃度甲酸、并能以其作為唯一碳源進行高效生長代謝的“工程菌”，將甲酸精準地轉(zhuǎn)化為合成生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的核心單體——琥珀酸，以及可降解塑料聚乳酸(PLA)的單體——乳酸。目前，該研究已從實驗室搖瓶級過渡到中試水平，研究團隊基于合成的生物塑料單體進一步合成了可完全生物降解的PBS及PLA，并制備出示范吸管產(chǎn)品，展示出了將海水轉(zhuǎn)化為綠色材料的產(chǎn)業(yè)化可能性。
項目共同負責(zé)人高翔表示：“我們希望把海洋豐富的碳資源轉(zhuǎn)化為綠色高價值產(chǎn)品，以期實現(xiàn)碳減排、資源利用和產(chǎn)業(yè)升級的多重目標。這項研究也為我國落實‘雙碳’戰(zhàn)略、建設(shè)海洋強國提供重要科技支撐。”
資料來源：光明日報、新華網(wǎng)等
