近日，中國科學院大連化學物理研究所李燦院士團隊在人工光合成—生物製造“接力”合成L-乳酸研究方麵取得新進展。他們(men) 通過人工光合成交叉合成生物學，利用二羥基丙酮作為(wei) 中間體(ti) ，實現了利用太陽能等可再生能源將二氧化碳和水合成光學純L-乳酸。

2017年，李燦團隊研發了一種高選擇性、高穩定性的二氧化碳加氫製甲醇固溶體(ti) 催化劑，並於(yu) 2020年在蘭(lan) 州新區完成了全球首套千噸級液態太陽燃料合成的全流程中試項目，邁出了太陽能等可再生能源轉化為(wei) 液體(ti) 燃料的關(guan) 鍵一步。他們(men) 形象地稱這種液態太陽燃料為(wei) “液態陽光”。李燦院士表示，以“液態陽光”為(wei) 基礎，通過人工光合成與(yu) 合成生物學的“接力”，就可以實現從(cong) 二氧化碳通過綠色生物製造合成各種化學品和高端化學品。

在此項研究中，團隊通過化學催化與(yu) 生物細胞催化“接力”策略，首先以“液態陽光”甲醇為(wei) 基礎，經光、熱催化製備二羥基丙酮；然後通過細胞催化將其轉化為(wei) 光學純L-乳酸。研究發現，畢赤酵母細胞能將二羥基丙酮近乎完美地轉化為(wei) L-乳酸，轉化率高達99%，補料分批發酵時L-乳酸產(chan) 量可達100克/升以上，相比催化轉化葡萄糖(糧食來源)合成L-乳酸具有顯著優(you) 勢。

該策略結合了化學催化二氧化碳的催化轉化優(you) 勢與(yu) 生物合成的產(chan) 物選擇性優(you) 勢，其中二羥基丙酮作為(wei) 生物轉化的中心代謝物，通過不同的工程微生物，可以實現目標導向的生物製造各種高端生物基化學品，特別是大宗食品飼料類生物大分子原料等。未來，李燦團隊將通過進一步的技術開發和放大示範驗證，使二氧化碳和水合成光學純L-乳酸走向工業(ye) 應用。