人造葉綠體大獲成功

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5月8日《科學》雜誌發表了一篇論文,德國科學家開發了一種人造葉綠體平臺,可以根據需求製造不同的葉綠體。吸收空氣中的二氧化碳,理論上還可以用來合成各種有機物,這無疑在人造葉綠體的研究上取得了重大的突破。

人造葉綠體大獲成功

人造葉綠體的研究近幾十年已經有很多科研機構在做了,其中的關鍵問題是轉化率太低。光合作用大體上可以分為兩個相對獨立的單元,一邊是色素催化,把水分解成氧氣和NADPH,也就是攜帶還原氫的一種輔酶。

而另一邊則是碳的固定,將無機碳透過一系列催化反應,連結到輔酶A的側鏈上去,還原氫給碳固定提供能量,這就好比腳踏車的兩個輪子。

人造葉綠體大獲成功

過去人造葉綠體的主要問題是固碳太慢跟不上供氫速度,就好比蹬腳踏車,一個輪子轉不動,車子自然也就走不動。

這次德國學者開發了一套新的碳迴圈,直接把二氧化碳的固定速度提升了兩個數量級,和生產還原氫的速度差不多,逼進了人工葉綠體的理論極限,所以有資格發表在《科學》上。

也許不久的將來我們可以利用人工光合作用類補償自然界的生態損失。並且德國科學家們還希望將捕獲的二氧化碳更高效地轉化為植物生長所需的有機化合物。這種新的光合作用將為轉基因作物開啟新大門,創造出比現有品種生長速度更快的新品種。在世界人口激增的背景下,這對農業發展是一個福音。

人造葉綠體大獲成功

總而言之,這項技術的突破將很有可能改變人類的未來,讓我們一起拭目以待。