CO₂生物制造
基于牛津大学黄巍团队原创技术，以光电驱动人工光合作用与细菌生物纳米反应器为核心，构建从CO₂直接合成高价值产物的新一代绿色生物制造平台，实现负碳生产、清洁能源、生物基材料一体化解决方案。
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相关产品
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核心技术
1、人工光合作用系统（Nature Communications,2023）
- 以视紫红质（GR）为捕光系统，突破传统叶绿素光合作用效率瓶颈
- 搭配角黄素（CAN）光捕获天线，大幅提升质子泵效率
- 导入MtrCAB跨膜电子传递通路，实现电极→细胞高效电子供给
- 过表达碳酸酐酶强化CO₂吸收与转化
- 光能+电能双驱动，CO₂为唯一碳源，直接合成生物质与产物
- 转化效率超天然光合作用10倍
2、生物纳米反应器（PNAS,2024）
- 以电活性希瓦氏菌MR-1为底盘，在20–30nm周质空间构建高效反应器
- FeS纳米颗粒自组装，强化电子传递效率至2倍以上
- rGO修饰电极提升界面电子传导，产氢速率提升3倍
- 光驱动质子泵系统，光照下产率再提升35.6%
- 过表达[FeFe]-氢化酶，最终产氢速率达野生型10倍
- 法拉第效率高达80%
产品与解决方案
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产品方向 |
说明 |
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单细胞蛋白 |
以CO₂为碳源、光电为能源生产菌体蛋白，用于动物饲料 |
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生物可降解塑料（PHA） |
利用R. eutropha将碳通量转向生物质，可进一步合成PHA |
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光电解槽系统 |
一体化反应器，含太阳能板、电压调节器、碳纸电极、质子交换膜，用于实验室或中试规模CO₂转化 |
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工程菌株与基因模块 |
提供基因元件，用于定制化固碳菌株构建 |
技术优势
- 真正零碳路径：以CO₂为原料，不依赖糖、淀粉等粮食碳源
- 效率革命性突破：视紫红质捕光+生物纳米反应器双引擎
- 光电协同驱动：太阳能+可再生电能，清洁可持续
- 温和安全：常温常压，无高温高压，无危险催化剂
- 可扩展强：一套平台可生产氢气、蛋白、材料、化学品等多类产品
- 顶级科研支撑：成果发表于Nature、PNAS等国际顶刊
技术成果与荣誉
- 入选Nature 2023年度Top25生命科学高影响力论文：Engineering artificial photosynthesis based on rhodopsin for CO₂ fixation. Nature Communications, 2023.
- Engineering bionanoreactor in bacteria for efficient hydrogen production. PNAS, 2024.
- 拥有国际专利
