植物的光合作用是否能夠人工實現？

1912年，義大利化學家 Giacomo Ciamician 就對化石燃料的不可持續使用發出警告，還敦促科學界人為地重建光合作用。

什麼是光合作用

綠色植物利用太陽的 光能 ，同化二氧化碳和水製造有機物質並釋放氧氣的過程，稱為光合作用。光合作用所產生的有機物主要是碳水化合物，並釋放出能量。

一個世紀之後，隨著技術的進步和科學知識的不斷增長，他的願景取得了重大突破。目前在實驗室範圍內的人工模擬是可以實現的，而且光合效率已經可以達到甚至超過自然界中植物的光合效率。

加州大學伯克利分校的華人化學家楊培東在2015年4月成功地創造了第一個光合生物混合系統（PBS），第一代PBS使用半導體和活細菌來進行光合作用。

跟植物葉片光合作用類似，吸收太陽能，並利用水和二氧化碳合成液體燃料，同時釋放氧氣。第一代PBS實現太陽能-化學轉化效率為0.38%（綠色植物葉片光合效率為0.2%-2%）。

隨後又進一步，其團隊用一種不同類型的細菌對系統進行了測試，細菌利用水分子的氫和二氧化碳，產生甲烷（天然氣的主要成分）達到了10%的轉換效率，比自然葉片的轉換效率高得多。

模擬光合作用，將水、二氧化碳與太陽能一起利用，收集太陽能，將能量儲存在化學鍵中，類似於自然界光合作用，以生產可用於發電的碳基燃料或以有機物儲存起來供以後使用。

人工光合作用雖然這對已經存在的太陽能發電場來說是個壞消息，但對於地球人類不斷增長的能源危機和環境本身來說，是個非常好的消息。

文章來源：菜葉網

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