据《光明日报》报道，近日，中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室、合成生物学研究所高翔团队联合电子科技大学夏川团队，首次提出并验证了一种基于“电催化+生物催化”耦合策略的“人工海洋碳循环系统”。该系统可捕集天然海水中的二氧化碳，并转化为可直接进入生物制造的中间体，再进一步升级为多类高价值化学品与材料。该研究以可降解塑料单体为示范案例，有望为燃料、医药与食品配料等更广谱产品提供生物制造平台。相关成果发表在国际学术期刊《自然·催化》上。
在碳捕集环节，研究团队设计了一种新型电解装置，能在天然海水里连续稳定运行超500小时，二氧化碳捕碳效率有70%以上，还可同步副产氢气。在生物催化环节，研究团队改造出耐受高浓度甲酸、并能以其作为唯一碳源进行高效生长代谢的“工程菌”，将甲酸精准地转化为合成生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的核心单体——琥珀酸，以及可降解塑料聚乳酸(PLA)的单体——乳酸。目前，该研究已从实验室摇瓶级过渡到中试水平，研究团队基于合成的生物塑料单体进一步合成了可完全生物降解的PBS及PLA，并制备出示范吸管产品，展示出了将海水转化为绿色材料的产业化可能性。
项目共同负责人高翔表示：“我们希望把海洋丰富的碳资源转化为绿色高价值产品，以期实现碳减排、资源利用和产业升级的多重目标。这项研究也为我国落实‘双碳’战略、建设海洋强国提供重要科技支撑。”
资料来源：光明日报、新华网等