近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所合成生物學(xué)與生物催化創(chuàng)新特區(qū)研究組（18T6）周雍進(jìn)研究員與瑞典查爾姆斯理工大學(xué)Jens Nielsen教授、Eduard Kerkhoven博士聯(lián)合發(fā)表綜述文章，探討了生物化工路線制備生物能源碳?xì)浠衔锏淖钚逻M(jìn)展、機(jī)遇與挑戰(zhàn)。該綜述發(fā)表在能源領(lǐng)域著名期刊《自然-能源》（Nature Energy）上。

　　當(dāng)前，社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對更加充足和多樣的能源可持續(xù)供給提出迫切需求。近年來，太陽能、風(fēng)能等新型能源受到廣泛關(guān)注，將在未來能源供給中扮演重要角色。然而，其能量密度不夠高、儲存困難，難以支撐飛機(jī)、卡車等重型器械的運(yùn)行，特別是交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展迫切需要更多的能量密度高、釋放快且可控的能源形式。目前的液體燃料是相對理想的燃料，其主要成分是不同鏈長的碳?xì)浠衔?。過往的石化煉制路線帶來一定環(huán)境問題，因此，國內(nèi)外都開始加快潔凈能源路線的研發(fā)。除發(fā)展?jié)崈艋ぢ肪€外，以生物質(zhì)及其他豐富資源為原料的生物化工路線被認(rèn)為是可持續(xù)制備生物能源、生物化學(xué)品的綠色過程（圖A）。另外，構(gòu)建生物轉(zhuǎn)化路線實(shí)現(xiàn)一碳資源利用，有望拓展目前已有一碳轉(zhuǎn)化路線，實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)品及能源可持續(xù)綠色制造。

　　該綜述介紹了環(huán)境壓力迫切需要更潔凈的高密度能源，而最近的研究表明植物油制備的航空煤油能減少70%的顆粒物排放，將有效減少霧霾形成。而植物油種植效率低，且依賴于地理、氣候因素，采用微生物反應(yīng)器，利用生物質(zhì)、頁巖氣等生物資源將能增加過程效率。隨后，文章總結(jié)了近年來利用合成生物學(xué)構(gòu)建微生物細(xì)胞反應(yīng)器合成不同碳?xì)浠衔锏倪M(jìn)展，主要包括脂肪酸衍生物、異戊二烯衍生物以及聚酮衍生物生物合成進(jìn)展，特別是航空煤油理想替代品法尼烯已達(dá)到工業(yè)化水平，并在巴西建立了工廠。文章第三部分討論了構(gòu)建微生物細(xì)胞反應(yīng)器的挑戰(zhàn)，主要是進(jìn)一步增加轉(zhuǎn)化率，增加催化劑效率和強(qiáng)度。最后，該綜述特別強(qiáng)調(diào)生物轉(zhuǎn)化需要和化學(xué)轉(zhuǎn)化進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，建立聯(lián)合生產(chǎn)路線，從而真正實(shí)現(xiàn)碳?xì)浠衔锟沙掷m(xù)高效合成（圖B）。

大連化物所在Nature Energy上發(fā)表生物合成碳?xì)浠衔锞C述文章

　　周雍進(jìn)團(tuán)隊(duì)近年來主要從事微生物細(xì)胞反應(yīng)器構(gòu)建及其在生物能源方面的應(yīng)用研究，以釀酒酵母為宿主，通過構(gòu)建和優(yōu)化生物合成途徑，合成了脂肪酸、烷烴、脂肪醇以及長鏈 -烯烴（ACS Syn. Biol. 2018; Nat. Commun. 2016; J. Am. Chem. Soc. 2016）。 

　　該項(xiàng)目獲得國家自然科學(xué)基金及大連化物所DMTO基金支持。