传统的食品制备方法通常因为自然界光化学合成的能量转换效率非常低的问题以及需要使用自然资源的局限。太阳能驱动从CO₂原料进行人工合成食品的方法能够克服自然光化学合成的局限，而且有助于实现碳中和的目标。但是如何通过CO₂进行人工光化学合成食品具有非常大的挑战。

有鉴于此，中国科学技术大学熊宇杰教授、高超副教授发展了一种电催化-生物催化流动相复合催化体系，能够将光伏能源驱动电催化还原CO₂制备甲酸与包含五种酶的酶串联催化体系（酶催化甲酸制备糖）结合，从而实现了将CO₂催化转化为C₆糖。

本文要点

（1）

这种电催化和多种酶催化的流动相催化体系将CO₂转化为C6糖，其太阳能转化为食品的效率达到3.5 %，效率达到自然界光化学合成效率的3倍。这种流动相复合催化体系理论上能够应用多种多样的酶，从而能够将CO₂转化为各种食品。

（2）

这项工作发展了一种人工转化CO₂为食品的方法和路线，克服了传统培育食品过程的局限性，为太空站等受限环境制备食品提供可行的路线。

参考文献

Liu, G., Zhong, Y., Liu, Z. et al. Solar-driven sugar production directly from CO₂ via a customizable electrocatalytic–biocatalytic flow system. Nat Commun 15, 2636 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-46954-w

https://www.nature.com/articles/s41467-024-46954-w