學院講壇：“生物催化”和“化學催化”結合拓展生物制造的邊界

一、講座題目：“生物催化”和“化學催化”結合拓展生物制造的邊界

二、講座時間：2024年12月12日（周四）15：30

三、講座地點：莫干山校區生工樓天曲報告廳

四、主講人：劉建明

五、主講人簡介

劉建明，西湖大學合成生物學中心，研究員。浙江省創新領軍人才，浙江省全省智能低碳生物合成重點實驗室副主任，中國微生物學會生化過程模型化與控制專業委員會委員，中國生物工程學會一碳生物技術委員會委員。

主要研究方向：低碳生物轉化，創制酶催化和化學催化體系，微生物代謝工程和綠色生物制造。已在Nat. Commun、Trends Biotechnol.、Metab Eng、Biotechnol Bioeng、J Agric Food Chem、Appl Environ Microbiol 等發表論文50 余篇。

六、講座摘要

結合生物催化和非酶化學催化（化酶結合）既能利用生物催化的特異性和可持續性，又能借助化學催化的高效率和多樣性，進而創制出高效的合成策略，突破單一的生物催化或化學催化的局限和瓶頸。報告聚焦于化酶結合策略在生物制造領域的應用，尤其是在突破產品種類邊界和原料邊界方面的創新。在突破產品種類邊界方面：以生產手性化合物S型丁二醇為例，通過解析代謝途徑中非酶有機催化（從乙酰乳酸到丁二酮）的機理，構建包含酶催化和非酶催化有機整合的完整路徑，實現了100 % S型丁二醇的微生物發酵生產；在突破原料邊界方面，針對CO2原料，創制了一條全新的化學催化和生物催化有機整合的固碳路線，成功實現了不需要添加能量輔因子ATP和還原力輔因子NAD(P)H的CO2生物利用，為一碳化合物的利用提供了一條全新的“一生二，二生三，三生萬物”的生物代謝途徑。綜上，化酶結合展示了在生物制造領域的巨大潛力。