穿上“外衣”的綠藻 光合作用時也能産氫
- 發佈時間：2015-11-13 01:31:17 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
■新知
氫能綠色環保，是十分理想的零碳能源。
但是，氫氣當前主要從石油中制取，成本非常高。科學家們一直在探索：能否借助自然界中現成的“設備”，來製造氫氣。
浙江大學研究人員通過跨學科合作，給綠藻細胞披上一層二氧化硅“外衣”，使其能在自然條件下持續不斷地利用光合作用，高效産氫，每升綠藻可以産生17毫升氫氣。這是生物光合産氫領域取得的一次重要突破，為化學手段改造光合生物，進而實現光生物産氫，提供了全新的思路。
相關論文發表在近期出版的德國《應用化學》上。
30多年前，科學家就發現綠藻細胞中存在著一種氫酶。當它被激活後，綠藻進行光合作用時就能産生氫氣。
“但是氫酶對氧氣非常敏感，在正常光照條件下，氫酶會迅速失去活性，綠藻産生的只能是氧氣。”11月9日，課題組負責人徐旭榮副教授接受科技日報記者採訪時説，氫酶被激活産生氫氣這種情況，是綠藻在應對缺氧的狀況下，産生的一種應激反應。
能否對綠藻進行改造，隔絕氧氣，喚醒氫酶呢？
徐旭榮的合作者之一，浙大化學系唐睿康教授有一項絕活——能通過生物礦化手段，給細胞“穿”上一層外衣，在不改變生物原本屬性的情況下，賦予細胞新的性能。
如果綠藻也被“包裹”起來，是否可以人為製造缺氧環境呢？
課題組嘗試用二氧化硅去包裹綠藻。
實驗發現了有趣的現象：當“穿”著二氧化硅外衣的綠藻逐漸粘合在一起，形成了一個個綠藻團聚體時，科學家在培養綠藻的試管上方，用探針檢測，既探測到了氧氣，也探測到了氫氣。
實驗證實，在正常的光照條件下，綠藻團聚體能持續地産生氫氣，目前最長時間可達72小時。
“在電子顯微鏡下，我們看到直徑大約100微米的綠藻複合體，裏麵包含大約5000個左右綠藻。”課題組博士生熊威解釋説。
目前，研究團隊正在試圖破解綠藻生長失控的難題。“72小時以後，如果‘抱團’的綠藻越來越多，綠藻團就會解散，産氫的過程又會停止。”熊威説，他們正在尋找新方法，能控制綠藻的繁殖，那樣離工業應用又近了一步。 （通訊員周煒 本報記者林莉君）
