德科學家借助人工光合作用高效固碳

　　應對氣候變化措施中，減少空氣中溫室氣體含量是重要一項。德國研究人員日前報告說，他們在實驗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入卡爾文循環(huán)轉化成糖，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催化并相互協(xié)調，其中對碳起到關鍵固定作用的酶名為RuBisCO，這種酶的催化速度不但相對較慢，還時常錯把氧氣分子“認成”二氧化碳分子。

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

　　經(jīng)過不斷篩選優(yōu)化，研究人員為ECR酶設計出了一種名為CETCH循環(huán)的人工循環(huán)過程。該過程有包括ECR酶在內的17種酶參與，在實驗室中固碳的效率較自然界中的光合作用高出20%。

　　此外，目前在實驗室發(fā)生的CETCH循環(huán)中，二氧化碳被吸收后的產物為乙醛酸。研究人員介紹說，他們還可對CETCH循環(huán)做出相應調整，使其產物變?yōu)樯锊裼驮牧?、抗生素等其他物質。

　　研究人員說，上述設想從技術上來說并非不可實現(xiàn)。他們希望進一步了解新陳代謝的生物過程，并由此開發(fā)新的技術，更高效地將二氧化碳轉化為人類所需有機化合物。