無細(xì)胞多酶分子機(jī)器賦能二氧化碳的高值利用及其挑戰(zhàn)

劉建明，曾安平

（西湖大學(xué)合成生物學(xué)與生物智造中心，浙江 杭州 310030）

面對(duì)日益嚴(yán)重的全球氣候?yàn)?zāi)難，作為最主要溫室氣體，二氧化碳的減排和利用已經(jīng)迫在眉睫。據(jù)世界氣象組織報(bào)告，大氣中的二氧化碳濃度在過去半個(gè)世紀(jì)急劇上升，至2021年全球平均濃度已經(jīng)創(chuàng)下了近420 mL/m3的新高，隨之帶來全球氣候變暖和相應(yīng)環(huán)境災(zāi)害頻發(fā)［1］。為了全球應(yīng)對(duì)這一巨大挑戰(zhàn)，中國在2020年聯(lián)合國大會(huì)上宣布實(shí)現(xiàn)“2030年前碳達(dá)峰，2060年前碳中和”的雙碳目標(biāo)。要達(dá)成該目標(biāo)需要迫切地發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)體系（如能源轉(zhuǎn)型），大力減少二氧化碳的排放，同時(shí)需要開發(fā)高效經(jīng)濟(jì)的二氧化碳捕獲、封存和資源化利用技術(shù)。2022年5月，國家發(fā)改委印發(fā)《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出依托生物制造技術(shù)，向綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型。

二氧化碳高效生物利用是生物制造的重要發(fā)展方向［2-3］，其中包括生物體直接利用，如植物微生物固碳和構(gòu)建體外無細(xì)胞多酶分子機(jī)器固碳［4］。其中無細(xì)胞多酶催化體系，由于自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)［包括背景清晰，擺脫細(xì)胞生長及內(nèi)部復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；反應(yīng)速度快，減少物質(zhì)跨膜運(yùn)輸瓶頸；可操作性強(qiáng)，有助于聚焦對(duì)生物固碳途徑（包括人工設(shè)計(jì)組裝的全新二氧化碳固定途徑）本身的驗(yàn)證和鑒定；易于挖掘高效的固碳元件等］，受到了廣泛的關(guān)注，研究成果層出不窮。2022年2月，James C.Liao教授團(tuán)隊(duì)（原美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校）在Nature Catalysis上發(fā)表研究性論文“A cell-free self-replenishing CO2-fixing system”（Luo et al.，2022）［5］，人工設(shè)計(jì)和開發(fā)了新穎的多酶催化反應(yīng)體系用于二氧化碳的固定和生物利用（圖1）。這一工作的最大特點(diǎn)在于成功組裝了對(duì)氧不敏感的固碳反應(yīng)途徑，并嘗試建立了自動(dòng)化的輔因子濃度監(jiān)測(cè)和調(diào)控方法，代表性地體現(xiàn)了多酶復(fù)合體系用于二氧化碳固定的理論前沿和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。本文將基于設(shè)計(jì)和組裝體外多酶分子機(jī)器（包括結(jié)構(gòu)依賴性的關(guān)鍵酶的篩選和改造）、聚焦輔因子工程和其濃度智能監(jiān)控、從工程應(yīng)用的角度分析二氧化碳利用的多酶分子機(jī)器開發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)等3個(gè)角度簡要介紹這篇工作，并闡述作者自己的有關(guān)思考。

圖1 人工設(shè)計(jì)的二氧化碳固定多酶分子機(jī)器rGPS-MCG路徑和CETCH路徑（其中rGPS-MCG路徑由體外19個(gè)酶組成，需要NADPH、NADH、ATP、FAD和CoA等多種輔因子；而CETCH路徑由體外17個(gè)酶組成，需要NADPH、ATP、FAD和CoA等多種輔因子）TS—羥基丙二酸半醛；2PG—2-磷酸甘油酸；PEP—磷酸烯醇式丙酮酸Fig.1 The artificial CO2-fixation pathways rGPS-MCG and CETCH cycle(The rGPS-MCG pathway consists of 19 enzymes and its function requires different cofactors,including NADPH,NADH,ATP,FAD and CoA;The CETCH cycle consists of 17 enzymes and it requires NADPH,ATP,FAD and CoA as cofactors.)TS—Tartronate semialdehyde;2PG—2-phospho-D-glycerate;PEP—phosphoenolpyruvate

1 設(shè)計(jì)和組裝多酶固碳分子機(jī)器

建立和組裝多酶復(fù)合反應(yīng)一般要經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟：①反應(yīng)路徑的規(guī)劃和設(shè)計(jì)；②化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)的可行性分析；③高效反應(yīng)酶的挖掘、設(shè)計(jì)和改造；④反應(yīng)路徑的組裝和優(yōu)化。Luo等首先基于建立“自循環(huán)更新反應(yīng)”（self-replenishing）的理念，即固碳循環(huán)中的每個(gè)中間物都處于循環(huán)反應(yīng)體系中，可以實(shí)現(xiàn)自我更新和供給，這樣一方面便于產(chǎn)品的多樣化（如C2、C3或C4等產(chǎn)品），另一方面是因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)可以避免外源物質(zhì)的添加，靠中間物積累效應(yīng)自發(fā)啟動(dòng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程（事實(shí)上所有的循環(huán)反應(yīng)都具備這樣的特質(zhì)）。針對(duì)具體的固碳循環(huán)，作者選取了該課題組前期建立的逆糖醛酸循環(huán)途徑（reverse glyoxylate shunt，rGS）［6］和蘋果酰輔酶A-甘油酸循環(huán)途徑（malyl-CoA-glycerate carbon fixation，MCG）［7］，實(shí)現(xiàn)了丙酮酸間接固定二氧化碳產(chǎn)生乙酰輔酶A的凈固碳循環(huán)，巧妙繞開了丙酮酸通過脫羧反應(yīng)生產(chǎn)乙酰輔酶A的傳統(tǒng)方式。隨后建立了新穎的還原型丙酮酸合成途徑（reductive pyruvate synthesis，rPS），作者首先對(duì)途徑中的每個(gè)酶反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)可行性分析，最終通過高效酶的篩選和模塊化組裝，實(shí)現(xiàn)了乙酰輔酶A間接固定二氧化碳到丙酮酸的閉合回路（圖1）。結(jié)合rGS和rPS途徑可以理論上實(shí)現(xiàn)2分子二氧化碳到1分子乙醛酸的合成反應(yīng)，這一閉合循環(huán)反應(yīng)稱為還原型乙醛酸-丙酮酸合成路徑（reductive glyoxylate-pyruvate synthesis cycle，rGPS）。rGPS和MCG路徑偶聯(lián)構(gòu)成了一個(gè)完整的閉合循環(huán)，滿足了所有中間產(chǎn)物的自我再生性能，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳固定反應(yīng)，奠定了多種C2、C3、C4或C5產(chǎn)品生產(chǎn)的理論可行性。

二氧化碳生物法固定通常有兩種方式：一種是二氧化碳直接固定，二氧化碳通過羧化酶與底物直接結(jié)合發(fā)生羧化反應(yīng)，羧化酶的底物是二氧化碳或HCO-3；另一種是二氧化碳間接固定，指的是二氧化碳先被還原成甲酸、甲醇、CO或者乙酸等中間產(chǎn)物，然后通過其他酶將中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)品［8］。Luo等所構(gòu)建的rGPS途徑依賴于第1種方式，過程中選取了兩種羧化酶：磷酸烯醇式丙酮酸羧 化 酶（phosphoenolpyruvate carboxylase，Ppc）和巴豆酰輔酶A羧化酶（crotonyl-CoA carboxylase/reductase，Ccr）。因?yàn)轸然竿菦Q定固碳反應(yīng)速率的一個(gè)關(guān)鍵因素，所以選擇合適的羧化酶對(duì)組裝高效的二氧化碳固定通路至關(guān)重要。以色列維茲曼科學(xué)研究所Ron Milo教授團(tuán)隊(duì)［9］詳細(xì)比較了多種羧化酶的性能，包括酶反應(yīng)速率、輔因子偏好和對(duì)氧氣的耐受性等（表1），為后續(xù)高效羧化酶的選擇奠定了基礎(chǔ)。從表1可以看出：Ppc和Ccr這兩種酶和其他的羧化酶相比，都具有較高的羧化效率，Ccr在飽和二氧化碳/HCO-3條件下，具有最高的比酶活速率130 μmol/(min·mg)。Ppc的比酶活速率也高達(dá)35 μmol/(min·mg)，作為對(duì)比，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶Rubisco的比酶活速率只有約3.5 μmol/（min·mg）。同時(shí)Ccr羧化酶也是德國馬克斯?普朗克研究所Tobias Erb教授組設(shè)計(jì)的巴豆酰輔酶A/乙基丙二酰輔酶A/羥基丁酰輔酶A（crotonyl-CoA/ethylmalonyl-CoA/hydroxybutyryl-CoA，CETCH）循環(huán)的關(guān)鍵羧化酶［10］。CETCH循環(huán)由不同來源的17個(gè)酶組成，它的固碳速率可以達(dá)到5 nmol/(min·mg)。Luo等建立的rGPS-MCG循環(huán)由19個(gè)酶組成，其中4步酶反應(yīng)與CETCH循環(huán)重疊，但固碳速率有了明顯提高，最高時(shí)可達(dá)到28.5 nmol/(min·mg)（表2）。

表1 固碳途徑中關(guān)鍵酶-羧化酶性質(zhì)比較［5，9］Tab.1 Enzymatic properties of different carboxylases

另外值得注意的一點(diǎn)，rGPS-MCG和CETCH循環(huán)都由數(shù)十步反應(yīng)組成，眾多的各生物元件在輔酶偏好性、催化活性、熱穩(wěn)定性、最適溫度和pH等方面都可能存在差異。各個(gè)元件性質(zhì)之間的差異將導(dǎo)致體外多酶分子機(jī)器反應(yīng)系統(tǒng)適配性差，從而影響催化效率。因此在設(shè)計(jì)體外多酶分子機(jī)器時(shí)，反應(yīng)路徑應(yīng)該盡量減少所需酶元件的種類，并盡可能規(guī)避輔酶的使用，設(shè)計(jì)簡潔的固碳途徑有助于提高多酶分子機(jī)器各個(gè)元件之間的適配性和互容性。最近中國科學(xué)院微生物研究所李寅研究員團(tuán)隊(duì)［11］基于另外兩個(gè)羧化酶——丙酮酸羧化酶（pyruvate carboxylase，Pyc）和丙酮酸：鐵氧還原蛋白還原酶（pyruvate：ferredoxin oxidoreductase,PFor），設(shè)計(jì)了僅含4步酶反應(yīng)的固碳循環(huán)POAP（Pyc-Oxaloacetate acetylhydrolase-Acetate CoA ligase-PFor），實(shí)現(xiàn)了2分子碳到1分子草酸的合成，并且固碳效率達(dá)到了8 nmol/（min·mg）（表2）。但是POAP循環(huán)需要厭氧環(huán)境，而且循環(huán)需要消耗大量的輔因子——ATP、NADPH和鐵氧還原蛋白，限制了POAP循環(huán)的規(guī)模應(yīng)用。

表2 體外人工合成固碳途徑性能比較Tab.2 Properties of in vitro carbon-fixation pathways

二氧化碳的間接固定則依賴于固定二氧化碳的衍生物，其中一個(gè)代表性的工作是中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所馬延和研究員團(tuán)隊(duì)［12］構(gòu)建的人工淀粉合成途徑（the artificial starch anabolic pathway，ASAP），二氧化碳首先通過電催化轉(zhuǎn)變成甲醇或甲酸，然后通過后續(xù)的多酶（13個(gè)酶）級(jí)聯(lián)催化反應(yīng)合成淀粉。最近的另外一篇代表性工作是二氧化碳到葡萄糖的合成，二氧化碳首先通過兩步級(jí)聯(lián)電催化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成CO，然后生成乙酸，乙酸再經(jīng)過酵母菌代謝工程改造合成葡萄糖［13］。這些創(chuàng)新性的工作都展示了二氧化碳的間接固定（如化學(xué)催化和酶催化級(jí)聯(lián)協(xié)同轉(zhuǎn)換的方式）的巨大應(yīng)用前景，為未來開發(fā)出多元的、高效的固碳途徑提供了重要的參考。

2 聚焦輔因子工程

多酶體系生物合成的開發(fā)面臨著許多過程工程問題，諸如反應(yīng)過程中輔因子的濃度監(jiān)測(cè)和調(diào)控，而這方面的工作很少。Luo等在輔因子濃度智能監(jiān)控方面進(jìn)行了嘗試，建立了自動(dòng)光學(xué)模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制輔因子濃度（圖2）。rGPS-MCG固碳路徑需要添加多種輔因子，包括ATP、NADH、NADPH、FAD和CoA。這些輔因子的濃度和平衡對(duì)反應(yīng)至關(guān)重要。作者選用了肌酸激酶（creatine kinase）/肌酸（creatine phosphate）系統(tǒng)用于再生ATP，并通過建立熒光素酶方法，實(shí)時(shí)取樣監(jiān)測(cè)從而將ATP的濃度維持在0.6～0.8 mmol/L，因?yàn)檫^高的ATP濃度會(huì)對(duì)反應(yīng)體系中的多種激酶有抑制作用。在反應(yīng)體系中，NADH、NADPH的平衡和再生則分別是通過外源添加甲酸脫氫酶/甲酸、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶/葡萄糖-6-磷酸來維持的。作者通過實(shí)時(shí)檢測(cè)在340 nm的吸收波長維持反應(yīng)體系中NADH和NADPH的濃度。至于FAD的再生，作者通過在反應(yīng)中添加二茂鐵衍生物接受來自FADH2的電子用于FAD的再生，而二茂鐵/二茂鐵衍生物的循環(huán)，作者嘗試了兩種方案：一種是通過電化學(xué)方法再生，但是由于所使用的鉑電極可能吸附輔酶A及其衍生物，導(dǎo)致效果較差；另外一種方案是通過加入辣根過氧化物酶/雙氧水體系來實(shí)現(xiàn)的（圖2）。作者建立了基于300 nm吸收波長的二茂鐵衍生物濃度測(cè)定方法，用于控制體系中FAD濃度，進(jìn)而嚴(yán)格控制雙氧水的添加（雙氧水和二茂鐵等物質(zhì)對(duì)其他酶有毒性）。CETCH途徑也需要多種輔因子的參與，如NADPH、ATP、CoA、維生素B12和O2等，其中NADPH和ATP的再生分別選取了不同的模塊——甲酸脫氫酶和多聚磷酸激酶/多聚磷酸。

圖2 輔因子濃度監(jiān)測(cè)和調(diào)控（rGPS-MCG路徑中輔因子ATP，NAD（P）H，F(xiàn)AD濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。ATP調(diào)控模塊：肌酸激酶Cpk負(fù)責(zé)；NAD（P）H調(diào)控模塊：甲酸脫氫酶FDH或6磷酸葡萄糖酸脫氫酶G6PDH負(fù)責(zé)；FAD調(diào)控模塊：辣根過氧化物酶Hrp或電催化模塊負(fù)責(zé)）Fig.2 Cofactor monitoring and regulation(The cofactors in rGPS-MCG pathway,including ATP,NAD(P)H and FAD,are monitored.ATP regulation module,creatine phosphate kinase Cpk is responsible for ATP regeneration;NAD(P)H regulation module,formate dehydrogenase or glucose-6-phosphate dehydrogenase G6PDH is responsible for NAD(P)H regeneration;FAD regulation module,horseradish peroxidase Hrp or electrochemical approach is used for FAD regeneration)

監(jiān)測(cè)和調(diào)控反應(yīng)過程中輔因子的濃度是Luo等文章的一大亮點(diǎn)，也是rGPS-MCG路徑呈現(xiàn)出優(yōu)異的二氧化碳固定速率的關(guān)鍵因素，rGPS-MCG固碳路徑表現(xiàn)得比CETCH途徑優(yōu)越的一個(gè)重要方面可能是因?yàn)長uo等在反應(yīng)中嚴(yán)格控制了多種輔因子的濃度，盡可能避免了高濃度的輔因子對(duì)多酶的抑制作用。維持輔因子濃度可以為多酶復(fù)合反應(yīng)穩(wěn)定運(yùn)行提供眾多優(yōu)點(diǎn)：①避免高濃度輔因子對(duì)酶元件的抑制作用，如高ATP濃度會(huì)抑制反應(yīng)途徑中磷酸烯醇式丙酮酸合酶、蘋果酸硫激酶等酶活性；高雙氧水濃度會(huì)對(duì)乙酰輔酶A合酶等多酶有抑制作用。②避免低濃度輔因子影響酶元件的活性，如低雙氧水濃度會(huì)影響FAD的再生和抑制甲基琥珀酰-CoA脫氫酶的活性。③增加了多酶的穩(wěn)定性和延長了多酶復(fù)合反應(yīng)時(shí)間。④為構(gòu)建魯棒性高的多酶分子機(jī)器提供了重要參考。

3 利用多酶分子機(jī)器固定二氧化碳所面臨的挑戰(zhàn)

多酶復(fù)合生物催化反應(yīng)用于二氧化碳固定和高值利用，面臨著諸多的挑戰(zhàn)。

第1個(gè)挑戰(zhàn)是如何提高反應(yīng)底物的供給。這里需要澄清的一個(gè)問題是途徑中所使用的真正底物是二氧化碳還是HCO-3？rGPS-MCG完整循環(huán)真正固定的是HCO-3。二氧化碳與HCO-3性質(zhì)完全不同，二氧化碳與空氣平衡時(shí)，在pH 7.4、20℃條件下在水中的溶解度僅為0.012 mmol/L，而HCO-3的濃度可以達(dá)到0.26 mmol/L［14-15］。二氧化碳的溶解度受pH影響較小，而HCO-3的溶解度受pH影響較大。高的底物濃度有助于提高化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和酶轉(zhuǎn)換效率，因此使用碳酸氫鹽的碳固定效率在通常條件下比使用二氧化碳的固碳效率高。因此，開發(fā)高效的二氧化碳到HCO-3的轉(zhuǎn)換模式，比如使用具有高催化效率的碳酸酐酶（carbonic anhydrase），是固定和利用二氧化碳的前提。從途徑設(shè)計(jì)的角度考慮，如果羧化酶固定的是二氧化碳分子，因?yàn)槠淙芙舛鹊偷葐栴}，則需要開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的碳捕捉和濃縮技術(shù)，包括設(shè)計(jì)人工羧化體（carboxysome）、碳酸氫鹽主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等碳轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制［16］、優(yōu)化挖掘高效的二氧化碳固定酶和代謝路徑。

第2個(gè)挑戰(zhàn)是多酶復(fù)合體系的穩(wěn)定性、魯棒性和適配性。人工設(shè)計(jì)的rGPS-MCG路徑表現(xiàn)出一定的二氧化碳固定優(yōu)勢(shì)，但是整個(gè)反應(yīng)體系面臨著很多的問題。首先，rGPS-MCG反應(yīng)路徑魯棒性和穩(wěn)定性差，反應(yīng)體系需要嚴(yán)格控制輔因子和多種反應(yīng)底物的濃度，包括雙氧水、二茂鐵衍生物、甲酸等。而且，即使在自動(dòng)監(jiān)測(cè)條件下，多種酶易失活和不穩(wěn)定，需要每隔半小時(shí)補(bǔ)充新鮮的酶制劑。因?yàn)榉磻?yīng)路徑需要多種輔因子，所帶來的輔因子循環(huán)和平衡很難實(shí)現(xiàn)，大尺度條件下精準(zhǔn)控制更是無從談起，比如添加雙氧水和過氧化物酶，如果攪拌達(dá)不到要求，會(huì)嚴(yán)重影響多種酶反應(yīng)。真正利用無細(xì)胞多酶催化實(shí)現(xiàn)工業(yè)生物合成的例子鳳毛麟角，其中一個(gè)比較代表性的成功的工業(yè)案例是淀粉生產(chǎn)肌醇［17］。中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所張以恒研究員團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的體外合成途徑由熱穩(wěn)定性高的4種酶組成，分別為來源于超嗜熱古細(xì)菌的麥芽糖糊精磷酸化酶、磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)酶、肌醇-3-磷酸合成酶和肌醇單磷酸酶，直鏈淀粉通過該四酶體系的“一鍋法”催化形成肌醇，而且反應(yīng)體系中不需要外源添加ATP、NADH等輔因子。這一體外多酶復(fù)合體系的成功開發(fā)和商業(yè)化為后續(xù)開發(fā)固定二氧化碳的多酶體系提供了重要的借鑒：挖掘耐高溫的酶元件，提高酶的熱穩(wěn)定性和魯棒性，減少反應(yīng)過程中輔因子的用量等。

關(guān)于適配性，目前無細(xì)胞多酶復(fù)合體系生物合成基本上都是“一鍋法”，普遍存在3個(gè)關(guān)鍵問題：①體系內(nèi)反應(yīng)組分相互（反饋）抑制；②酶反應(yīng)最優(yōu)條件不匹配；③間歇低效。解決上述問題急需開發(fā)新型生物合成體系，以克服體外多酶一鍋合成系統(tǒng)的局限。新型生物合成體系應(yīng)具有如下特點(diǎn)：①根據(jù)不同酶的特點(diǎn)和要求實(shí)現(xiàn)反應(yīng)區(qū)域化；②根據(jù)合成途徑的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)模塊化；③可控連續(xù)高效轉(zhuǎn)化。開發(fā)智能化多酶共固定、3D打印分子機(jī)器、產(chǎn)物原位分離技術(shù)等都是超越概念驗(yàn)證（proof-of-concept）［或者說克服概念陷阱（proof-of-concept trap）］值得關(guān)注的方向。

第3個(gè)挑戰(zhàn)是如何利用綠能及人工光合作用進(jìn)行基于二氧化碳的生物合成。二氧化碳化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，這就意味著固定二氧化碳需要外部能量供給。從長遠(yuǎn)角度看，利用可持續(xù)能源，如光能、電能和氫能提供能量固定二氧化碳才能發(fā)揮合成生物學(xué)和生物制造賦能“碳中和”的目標(biāo)。植物光合作用是吸收太陽能進(jìn)行光反應(yīng)合成ATP和NAD（P）H，用于驅(qū)動(dòng)暗反應(yīng)卡爾文循環(huán)合成糖。人工光合作用的目標(biāo)之一是將光能轉(zhuǎn)換成電能或氫能，然后通過電能或氫能驅(qū)動(dòng)ATP和NAD（P）H的合成，或者通過電能活化二氧化碳分子轉(zhuǎn)變成甲酸、甲醇、甲醛等中間活性物質(zhì)，目前通過開發(fā)高效的催化劑，二氧化碳轉(zhuǎn)變成甲酸、甲醇的法拉第效率已經(jīng)超過或接近90%［18-19］，甲酸或甲醇可以作為良好的一碳生物原料用于生物制造［20］，為二氧化碳的間接利用提供了一個(gè)可行性的方案。

利用生物制造技術(shù)固定二氧化碳機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，James C.Liao教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的rGPS-MCG新型多酶復(fù)合反應(yīng)為構(gòu)建無細(xì)胞二氧化碳固定分子機(jī)器提供了重要參考，包括多酶組裝和輔因子調(diào)控等。未來篩選穩(wěn)定性和魯棒性高的酶元件，組裝多酶固碳體系和研究輔因子工程，開發(fā)綠能（太陽能，電能等）利用等策略會(huì)促進(jìn)二氧化碳的高效利用，為真正解決碳中和問題提供方案。