中国科学院天津工业生物技术研究所首次通过构建体外生物转化系统，实现甲醇合成蔗糖，突破了依赖自然种植甘蔗和甜菜获取白糖的局限。

此前，中国科学院大连化学物理研究所已经成功将二氧化碳通过化学方法固定合成甲醇。如果进一步将二氧化碳固定后，或从工业废弃物中获取甲醇等低碳分子，并将其生物转化为糖分子，那将提供一种不依赖于土地种植的全新制糖模式。

在实验室里，科研人员设计构建了非天然的蔗糖合成途径，搭起一条神奇的“分子生产线”。

与天然合成途径相比，这条生产线的反应步骤和能量消耗具有显著优势。科研人员进一步构建了人工生物转化系统，突破关键酶限速瓶颈，实现甲醇等非粮低碳分子合成蔗糖，产物浓度达到 14g / L。

中国科学院天津工业生物技术研究所表示，这项研究不止于合成蔗糖本身，它所构建的体外生物转化平台，像一把打开“人工糖世界”大门的钥匙。科研人员还合成了低分子量淀粉、纤维寡糖等功能糖产品，并且具有较高的产物得率，可以应用到食品和饲料领域。

科研人员开发的体外生物合成系统可以耦合电催化 / 热催化还原二氧化碳过程，真正实现二氧化碳从头转化合成蔗糖。

该研究将二氧化碳作为核心原料，将二氧化碳人工转化为食品和化学品，未来科研人员将在系统中引入不同的酶催化剂，合成自然界中含量稀少但功效独特的糖分子，或对绿色发展具有积极意义。