科學家打造半人工光合作用安全網 爲收穫高附加值能源提供了重要工具

我們知道，光合作用一般是植物自身進行的，但近日，據說科學家通過人爲的方式去模擬光合作用，打造半人工光合作用安全網！這顯然是一次歷史性的突破。這便實現光驅二氧化碳的高效固定，爲收穫高附加值能源提供了重要工具。下面我們一起來了解具體情況。

科學家打造半人工光合作用安全網

光合作用

近期半人工光合作用非常“火爆”，通過人爲的方式去模擬光合作用，利用光能催化生產燃料分子或有用化學品。近日，中科院深圳先進院科研科研團隊利用合成生物技術工程改造細菌生物被膜，構建一個全新的生物-無機兼容界面。實現光驅二氧化碳的高效固定，爲收穫高附加值的能源提供了重要工具。相關研究結果已發表在《科學進展》雜誌上。

光合作用的含義：

光合作用

光合作用，通常是指綠色植物（包括藻類）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有機物，同時釋放氧氣的過程。其主要包括光反應、暗反應兩個階段，涉及光吸收、電子傳遞、光合磷酸化、碳同化等重要反應步驟，對實現自然界的能量轉換、維持大氣的碳-氧平衡具有重要意義。

意義：

將太陽能變爲化學能

植物在同化無機碳化物的同時，把太陽能轉變爲化學能，儲存在所形成的有機化合物中。每年光合作用所同化的太陽能約爲人類所需能量的10倍。有機物中所存儲的化學能，除了供植物本身和全部異養生物之用外，更重要的是可供人類營養和活動的能量來源。因此可以說，光合作用提供今天的主要能源。綠色植物是一個巨型的能量轉換站。

把無機物變成有機物

植物通過光合作用製造有機物的規模是非常巨大的。據估計，植物每年可吸收CO2約合成約的有機物。地球上的自養植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，餘下60%是由陸生植物同化的。人類所需的糧食、油料、纖維、木材、糖、水果等，無不來自光合作用，沒有光合作用，人類就沒有食物和各種生活用品。換句話說，沒有光合作用就沒有人類的生存和發展。

光合作用

維持大氣的碳-氧平衡

大氣之所以能經常保持21%的氧含量，主要依賴於光合作用（光合作用過程中放氧量約）。光合作用一方面爲有氧呼吸提供了條件，另一方面，的積累，逐漸形成了大氣表層的臭氧（O3）層。臭氧層能吸收太陽光中對生物體有害的強烈的紫外輻射。植物的光合作用雖然能清除大氣中大量的CO2，但大氣中CO2的濃度仍然在增加，這主要是由於城市化及工業化所致。

最早的光合作用：

1990年，一種紅藻化石在加拿大北極地區被發現，這種紅藻是地球上已知的第一種有性繁殖物種，也被認爲是已發現的現代動植物最古老祖先。對紅藻化石的年齡此前沒有形成統一看法，多數觀點認爲它們生活在距今約12億年前。

爲了確定這種紅藻化石的年齡，研究人員專門到加拿大巴芬島收集包含這種紅藻化石的黑頁岩並用錸鋨同位素測年法分析，認爲紅藻化石有10.47億年的歷史。