一百多年來，交大人用知識和智慧創(chuàng)造累累碩果，譜寫了近現(xiàn)代史上的諸多“第一”。這是人才培養(yǎng)的智慧、科學(xué)研究的智慧、服務(wù)社會的智慧、為國爭光的智慧。新聞網(wǎng)特推出“交大智慧”專欄，聚焦交大人的智慧之光，展現(xiàn)交大人為國家發(fā)展和社會進步作出的重大貢獻。

近期，國際著名學(xué)術(shù)期刊Angewandte Chemie International Edition以前封面文章（front cover）的形式發(fā)表了上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微生物代謝國家重點實驗室許平教授團隊在可再生資源利用領(lǐng)域的最新研究進展“Temperature-directed biocatalysis for the sustainable production of aromatic aldehydes or alcohols”。陶飛副研究員為共同通訊作者，博士后倪俊和碩士生高琰琰為共同第一作者。  

木質(zhì)素是地球上含量第二的生物質(zhì)資源，也是唯一的可再生的芳香族化合物資源。生物基聚合物相比于傳統(tǒng)化工材料是一類新型的環(huán)保材料，是現(xiàn)代生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點，也是全球經(jīng)濟綠色增長的熱點產(chǎn)業(yè)方向。在生物基聚合物骨架中加入芳香族單元（芳香醛/醇單體）可以提高聚合物的硬度、疏水性和防火性，因此利用可在生的木質(zhì)素資源制備這類物質(zhì)吸引了各國科學(xué)家的廣泛關(guān)注。微生物細胞內(nèi)的醇脫氫酶種類和數(shù)量繁多，會導(dǎo)致眾多副反應(yīng)，影響芳香化合物的催化轉(zhuǎn)化效率從而影響了該方法的推廣使用。而對宿主細胞中許多內(nèi)源醇脫氫酶的鑒定和敲除是一個巨大的挑戰(zhàn)，因此亟需開發(fā)一種新的方法來消除宿主的內(nèi)源醇脫氫酶活性，使芳香醛得以積累。  

研究團隊創(chuàng)新性地將嗜熱菌的芳香醛合成酶基因?qū)胫袦厮拗髦?，?gòu)建了溫度導(dǎo)向的全細胞催化體系。在低溫時，該催化體系在外源功能酶和內(nèi)源醇脫氫酶的共同作用下可以將可再生資源阿魏酸轉(zhuǎn)化為香草醇；隨著溫度的提高，中溫宿主內(nèi)源的醇脫氫酶活性受到抑制，而嗜熱菌來源的功能酶活性得以保持，阿魏酸被高效轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的芳香醛香蘭素。隨后，基于相同的策略，用多種肉桂酸衍生物作為底物合成了相應(yīng)的芳香醛/芳香醇。這種全新的策略避免了對宿主內(nèi)源醇脫氫酶敲除的繁瑣過程，直接利用溫度來控制了芳香醛/芳香醇的合成，極大的簡化了生產(chǎn)過程，可以推廣至許多其他醛類和以醛類為中間物的化合物的合成，具有重要的現(xiàn)實意義和工業(yè)應(yīng)用價值。   

該項研究工作得到國家自然科學(xué)基金（21777098，31570101），上海市青年科技英才揚帆計劃（17YF1410300）以及上海市浦江人才計劃（15PJD019）等項目的資助。