德科學(xué)家借助人工光合作用高效固碳

　　應(yīng)對(duì)氣候變化措施中，減少空氣中溫室氣體含量是重要一項(xiàng)。德國(guó)研究人員日前報(bào)告說(shuō)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中研究出一種人工光合作用方法，可以更快地固定空氣中的二氧化碳。

　　植物光合作用中的卡爾文循環(huán)是一種重要的生物固碳形式，大氣中的二氧化碳進(jìn)入卡爾文循環(huán)轉(zhuǎn)化成糖，這是減少大氣中二氧化碳含量最便宜且副作用最少的一種方法。光合作用需要不同的酶來(lái)催化并相互協(xié)調(diào)，其中對(duì)碳起到關(guān)鍵固定作用的酶名為RuBisCO，這種酶的催化速度不但相對(duì)較慢，還時(shí)常錯(cuò)把氧氣分子“認(rèn)成”二氧化碳分子。

　　德國(guó)馬克斯·普朗克協(xié)會(huì)研究人員在美國(guó)《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)自然界中存在一種能夠更有效結(jié)合固定二氧化碳的酶。這種名為ECR的酶從細(xì)菌中提取，幾乎從不“犯錯(cuò)”，且催化反應(yīng)速度可達(dá)RuBisCo的20倍，但ECR酶無(wú)法與光合作用中的其他酶協(xié)調(diào)作用。

　　經(jīng)過(guò)不斷篩選優(yōu)化，研究人員為ECR酶設(shè)計(jì)出了一種名為CETCH循環(huán)的人工循環(huán)過(guò)程。該過(guò)程有包括ECR酶在內(nèi)的17種酶參與，在實(shí)驗(yàn)室中固碳的效率較自然界中的光合作用高出20%。

　　此外，目前在實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的CETCH循環(huán)中，二氧化碳被吸收后的產(chǎn)物為乙醛酸。研究人員介紹說(shuō)，他們還可對(duì)CETCH循環(huán)做出相應(yīng)調(diào)整，使其產(chǎn)物變?yōu)樯锊裼驮牧稀⒖股氐绕渌镔|(zhì)。

　　研究人員說(shuō)，上述設(shè)想從技術(shù)上來(lái)說(shuō)并非不可實(shí)現(xiàn)。他們希望進(jìn)一步了解新陳代謝的生物過(guò)程，并由此開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，更高效地將二氧化碳轉(zhuǎn)化為人類所需有機(jī)化合物。