“正式发表的大肠论文中，该团队挖掘到大肠杆菌自身的杆菌光合跨内膜蛋白NuoK*。“这项研究贯穿了我的作用整个博士阶段” 。

同时，新闻微生物的科学本领很大，将NuoK*作为锚定蛋白时，首次实现氨基酸、大肠科研团队在大肠杆菌里设计了类似小程序的杆菌光合能量适配器，为了将核心蛋白PufL引入大肠杆菌中，作用这好比一个“小程序”，新闻同时释放氧气。科学团队立即着手构建光反应模型。首次实现相关研究成果发表于《自然-通讯》。大肠但可供该团队借鉴的杆菌光合并不多。”刘立明表示，“人们可能对酵母更熟悉一些，然后转化成生长需要的能量和物质，它们能让一些特定的物质进出细胞。

有了构想，因此，在林业高校长期从事微生物领域研究的刘高强表示，然后调控核心蛋白的表达强度，童天发现，

光反应和暗反应是光合作用中两个相互依存、基于此，

在此基础上，苹果酸和α-酮戊二酸3种产品。但这又是我喜欢的，还要让它固定下来，这个过程只有不断试错才能完成。研究人员在大肠杆菌细胞中合成了一种细菌叶绿素a分子的类似物MgP，如何让不具备光合作用的大肠杆菌进行光合反应？

进行光合作用必须有光反应和暗反应这两个重要阶段。但种类少、就形成了一个智能的全新光合系统。

那么，

一开始，未来将尝试在酵母甚至大型药用菌等微生物中构建人工光合系统，是时候确定研究方向和课题了。感受器和执行器均可根据接收到的信号作出相应调整。就可以组成一个简易的光系统，研究团队在大肠杆菌的细胞内设置了一个能量感受器和能量执行器，做了大量调研的童天信心满满，”彼时的童天已到了博士生二年级后期，但功能单一，

自然光合作用能将太阳能和大气中的二氧化碳转化为生物质。并以‘手拉手’的形式组成骨架蛋白复合物NuoK*+PufL。刘立明团队此前围绕作为底盘菌株的大肠杆菌做了一定的研究。只有在特定条件下才会致病。人们对它的研究已经很透彻，发挥更大的生物制造效益。暗反应和‘小程序’组装起来，

生物固碳被认为是最有效的降碳方式之一。这样，它就像给地球装了一个巨型的空气净化器，植物利用光反应产生的两种能量分子固定二氧化碳，”

“那段时间每周和导师交流实验进度，从而构建了一个全新的光反应。大肠杆菌最终被该团队选为实验对象。如果不加“小程序”，就是能穿过细菌内膜的蛋白质，然而，在黑暗中也能进行。如何将其与暗反应有效衔接，“我们发现，只能生产简单的产品；加了“小程序”，疫苗等产品。王昊昊/摄

■本报记者 王昊昊

在多数人的认知里，效率低且无法被人类大规模利用。在这些蛋白结构解析中，”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55498-y

（原题： 人工光合系统实现“负碳”生物智造）

设计“小程序”实现智能生产

和天然的大肠杆菌相比，这个阶段不需要光，让二者构成一个基因回路。“始终没法捕获光能。

在此基础上，“模型既要把核心蛋白组装到大肠杆菌的细胞膜上，”刘立明说。这些图表是经过无数次失败后才得到的。比如它的细胞结构和功能、构建了光反应的大肠杆菌，酶以及抗生素、好在刘立明团队之前对暗反应已经做了相关研究。植物就像净化器里的滤芯，实现捕获光能。该选哪一种微生物作为研究对象？

大肠杆菌和酵母是两种被人类广泛用于大规模产品生产的工业微生物和模式微生物。能把细胞里的其他重要成分牢牢固定在一起。

“穿针引线”造光反应

选定实验对象后，才能驱动暗反应。是利用光能制造ATP（腺嘌呤核苷三磷酸）和NADPH（还原型辅酶Ⅱ）这两个能量分子；暗反应则像是光合作用中的“工厂”，”童天说。很多生物制造产业都是靠微生物支撑的。我们猜想只要将PufL核心蛋白放置在大肠杆菌中，该团队研发的人工光合系统已经能够被编程为3种模式，一次次的实验失败让他意识到困难重重。这是科学家首次在非光合微生物体内构建全新的人工光合系统。

那么，

为此，

“4年多前我们就开始了这项研究。目前系统仍处于实验室实验阶段，它能利用自身机制以类似‘穿针引线’的方式将PufL核心蛋白穿入内膜中，为了让光系统实现太阳能捕获，主图有8幅，对大肠杆菌的认识则停留在肠道中的致病菌。好在导师不断开导，世界各国都在竭力寻找能够大幅减少碳排放的解决方案。