将二氧化碳转化为葡萄糖、肌醇、蔗糖乃至淀粉——这一长期被认为仅能依赖植物光合作用实现的化学转化过程，如今可借助一颗特殊设计的人造水凝胶微球得以完成。   在人工光合作用领域，实现光催化材料与固碳微生物的高效协同，始终面临三重根本性挑战。其一，环境兼容性问题。光催化产氢需要较为简单的反应介质与牺牲电子供体，而微生物培养则依赖营养丰富的培养基，两者对化学微环境的要求存在本质性差异，直接混合将导致催化剂活性受到抑制或微生物生长受限。其二，光毒性问题。光催化反应依赖强光照以维持较高的产氢速率，而多数天然固碳微生物对光辐射敏感，光照产生的活性氧自由基可造成不可逆的细胞损伤。第三，上下游衔接问题。现有方案多采用蓝藻等光合微生物与异养微生物耦合，通过分泌代谢物（通常为蔗糖）为下游微生物提供碳源。然而，该过程不仅受限于蓝藻自身的光能利用能力，还存在代谢物跨膜运输受限、分解代谢物阻遏以及碳回收率低等问题，同时复杂的代谢物背景还可能干扰下游微生物的催化过程，从而限制光合碳固定与下游多样化产品合成的高效衔接。 图1｜图文摘要   近日，中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室/合成生物学...

黄酮木脂素是一类具有重要药理活性的植物天然产物，以水飞蓟素（silymarin）为代表，具有保肝、抗氧化、抗炎和抗癌等多种功效，其已有超过两千年的药用历史。然而，目前水飞蓟素的生产主要依赖植物提取，其复杂的化学结构和多手性中心使得化学全合成极具挑战性，酶法合成也难以在体外重现其全部天然产物谱。如何实现水飞蓟素类化合物的高效、可持续生产，仍是该领域长期未解决的关键问题。 近日，由中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室/合成生物学研究所Howard H. Chou正高级工程师领衔的研究团队，在Metabolic Engineering期刊发表了题为“Metal ions program flavonolignan biosynthesis and enable photo-biohybrid production”的重要研究成果。他们发现，水飞蓟类黄酮木脂素可以在体外通过非酶的、金属调控的光催化途径进行组装。该光催化体系能够从天然底物花旗松素（taxifolin）和松柏醇（coniferyl alcohol）出发，生成水飞蓟素中的六种主要黄酮木脂素，其中包括此前酶法一直无...

自然界中，丝状真菌通过菌丝的生长和缠绕形成连续网络。若能在材料成形后保留这种生命活性，材料便可能进一步获得环境响应、表面更新和损伤修复等功能。然而，现有菌丝材料通常需要经过干燥、加热或化学交联，往往在获得稳定结构的同时失去生物活性。如何兼顾宏观成形、力学性能和生物可编程功能，是工程活体材料领域的重要挑战。 针对这一挑战，北京时间2026年7月25日，中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室/合成生物学研究所钟超团队在Science Advances发表题为"A programmable fungal platform for engineered living textiles"的研究论文。研究团队以蛹虫草菌丝为结构底盘，构建了一种可成形、可功能化并保留生物响应能力的活体纺织材料平台(图1)。 文章上线截图 原文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.aed6937 在真菌材料底盘的选择上，研究团队采用了蛹虫草。蛹虫草在液体培养中能够形成由大量菌丝相互缠绕而成的菌丝球。这些菌丝球既保留生物活性，又可以作为独立的模块化构建单元进行收集、塑形和重...