想要逆转未来?先逆转光合作用吧


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材料牛注:哥本哈根大学的研究人员发现了一个生物技术上的新突破,利用太阳光生产化学物质和能量,该反应过程被称为“逆光合作用”。

随着人类文明的进步,石油化工产品已经成为现代社会运行的必需品,但是其生产过程对环境和气候都有着恶劣的影响。近期,来自丹麦哥本哈根大学的研究人员在太阳能的利用方面取得重大突破,有望逆转光合作用过程,从而彻底改变现有的工业生产,此项研究结果已经发表在Nature Communications.

那么,究竟什么是“逆光合作用”呢?

“逆光合作用”是一个天然存在的过程,太阳光也是被叶绿素吸收。但是和正常的光合作用所不同的是,太阳光的能量分解后并不是用来合成植物自身生长所需要的原料,而是和一种特殊的酶结合,分解为生物能量。这些能量可以用来合成生物燃料、化学物质或者其他产品。这种特殊的酶叫做“氧酶”,也被用于在工业上生产生物燃料。“氧酶”是“逆光合作用”过程中的关键物质,它可以利用大气中的氧气,使太阳光分解,转化成人们可以利用的能量。

“逆光合作用”有哪些特点呢?

那就是生产速率快,能量消耗少,环境污染小。

Claus Felby是哥本哈根大学的教授,也是该研究团队的学术带头人,他表示:此项研究成果是近几年我们的最伟大发现之一。它不仅仅是改变了燃料和化学产品的工业生产方式,还显著地减小了环境污染。

该研究团队的一名博士后David Cannella 解释道:在该项研究中,我们利用太阳光,可以快速生产化学制品,大大提升能量转化效率。在目前化工生产中需要花费24个小时得到的产品,利用该方法仅仅10分钟就可以实现。

既然有这么多优点,“逆光合作用”的发展前景将会是怎么样的呢?

该团队的另一名成员博士后 Klaus Benedikt Møllers 表示:“逆光合作用”可以将太阳光中的能量分解,合成普通的生物能量。说明其有望打破碳原子和氢原子之间的化学键,在普通条件下实现从甲烷(沼气的主要成分)到甲醇(一种液体燃料)的转变。甲醇是石油化工产业的重要原材料,可以合成生物燃料和各种化学制品。

此项突破是多方努力合作的结果,在哥本哈根大学植物科学研究中心的基础上,打破学科间的界限,涉及植物科学、生物技术和化学科学等多个研究领域。

当然,此项研究成果要想应用于社会生产还有很多工作要做,希望各方能够通力合作,早日让发成果造福社会,造福全人类。

感谢材料人编辑部杨洪期提供素材

原文链接:Biotech breakthrough: Sunlight can be used to produce chemicals and energy

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