二氧化碳，不仅是单纯的温室气体，而且是可转化为糖类的宝贵碳资源。从 “碳负担” 到 “碳资产”，从工业废气到生活甜味，“碳” 的甜蜜转身，开启碳循环利用与粮食安全保障的全新篇章。
我们日常生活中所食用的蔗糖多来自甘蔗、甜菜等农作物。你是否曾想过，二氧化碳（CO2）也能合成糖？请跟我们一同走进合成工厂，看看“空气”是如何制造甜蜜的。
“甜蜜” 制造步骤
01
原料预处理
该步骤为CO2的激活还原过程，钌基催化剂可打破CO2稳定的碳氧双键，在常温常压下将其与氢气（H2，水分解产物）反应生成甲醇（CH3OH，C1中间体）。甲醇的纯度需控制在99%以上，否则会影响最终蔗糖的结晶纯度与品质。
02
组队！开始转化
在醛缩酶这一外援的催化作用下，甲醇发生了醛缩反应，形成3-磷酸甘油酸（3-PGA，C3前体）。这一反应与植物光合作用卡尔文循环中蔗糖前体的形成原理一致，但人工系统可以调控酶浓度，使转化率达90%以上，显著高于植物系统的转化效率（60%～70%）。
03
能量补给
太阳能经光伏模块转化为化学能并储存于ATP（三磷酸腺苷，蔗糖合成的能量源）中，ATP通过水解反应释放能量，为3-磷酸甘油酸的还原提供动力，使其转化为蔗糖合成的直接前体物质——三碳糖（G3P）。
04
蔗糖的诞生时刻
再经纯化处理等必要步骤后，生产物符合食品级标准，合成任务圆满完成！
这场 “碳” 的奇妙转型，是不是刷新了你的认知？关于人工合成糖类，你还有哪些好奇与畅想，欢迎留言交流！
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责任编辑｜赵青云 李雅欣
运营编辑｜李雅欣
质量审核 | 原飞燕
图文来源 |《知识就是力量》杂志《“碳”的甜蜜转身》，脚本/吴双（） 绘图/张玲，原文有删改，原创作品转载请注明来源。
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