微生物胞外多糖（EPS）是细菌、真菌和藻类分泌至胞外的高分子量多糖，凭借其结构多样性、优良生物相容性与可生物降解等特性，在食品、医药、化妆品、包装及农业等领域展现出重要的应用价值。随着全球对石化基塑料污染及碳排放问题的持续关注，生物可降解材料需求显著增长。EPS作为天然高分子材料，兼具生物相容性、可降解性与可修饰性，已成为替代传统合成材料的理想候选者之一。相较于化学合成法或动植物提取工艺，微生物发酵生产EPS具有过程环保、安全性高等优势。在应对气候变化、能源危机与环境可持续性发展的全球性挑战中，利用微生物这一“绿色细胞工厂”生产EPS已成为极具前景的解决方案。

本文系统总结了EPS的合成与调控机制，并据此重点论述基于合成生物学与代谢工程的EPS生产策略与研究进展，具体涵盖：提升微生物细胞工厂的EPS产量、精准调控EPS分子量、定向改造EPS组分与结构。最后，文章总结了当前微生物合成EPS面临的核心挑战，并展望了该领域的未来发展方向。通过对EPS生物合成通用分子机制、高产代谢工程策略及分子量/结构定向调控技术的系统梳理与总结，本研究旨在为细胞工厂平台的EPS生产提供有价值的普适性理论框架与技术路线指导。

刘丽娟博士和博士生张晓为论文共同第一作者。该工作得到国家自然科学基金委联合基金项目及面上项目、国家重点研发项目、山东省泰山学者等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124010