体外合成生物学革命：构建人工光合与呼吸作用的ECHo循环，引领绿色生物经济新时代

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ECHo循环的概念与核心目标   在现代文明的发展中， 人类社会的繁荣 在很大程度上依赖于 化石燃料和可再生能源 ，如生物质、风能和太阳能。然而，随着全球人口的不断增长和资源的日益限制，如何高效获取、存储、利用能源，以及平衡食品和水资源的需求，已成为全球性挑战。为应对这一挑战， 中国科学院天津工业生物技术研究所的张以恒教授 于2011年开始就提出了 电-碳水化合物-氢 （Electricity-Carbohydrate-Hydrogen， ECHo ）循环的概念 [ 1 ]， 基于 体外合成生物学 持续 研发 [2, 3] ，全新 构建 人工光合作用 [3-5] 与 呼吸作用 [6, 7] 的ECHo循环，突破了生物体的代谢速度与能效极限，旨在通过高效转换初级能源和次级能源，实现可持续性革命 [1, 4] 。 ECHo循环的核心目标是实现电力-碳水化合物（如淀粉）-氢气三者之间的 高效相互转换 （图1）。氢气和 ………………………………