穿上“外衣”的绿藻 光合作用时也能产氢
- 发布时间：2015-11-13 01:31:17 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
■新知
氢能绿色环保，是十分理想的零碳能源。
但是，氢气当前主要从石油中制取，成本非常高。科学家们一直在探索：能否借助自然界中现成的“设备”，来制造氢气。
浙江大学研究人员通过跨学科合作，给绿藻细胞披上一层二氧化硅“外衣”，使其能在自然条件下持续不断地利用光合作用，高效产氢，每升绿藻可以产生17毫升氢气。这是生物光合产氢领域取得的一次重要突破，为化学手段改造光合生物，进而实现光生物产氢，提供了全新的思路。
相关论文发表在近期出版的德国《应用化学》上。
30多年前，科学家就发现绿藻细胞中存在着一种氢酶。当它被激活后，绿藻进行光合作用时就能产生氢气。
“但是氢酶对氧气非常敏感，在正常光照条件下，氢酶会迅速失去活性，绿藻产生的只能是氧气。”11月9日，课题组负责人徐旭荣副教授接受科技日报记者采访时说，氢酶被激活产生氢气这种情况，是绿藻在应对缺氧的状况下，产生的一种应激反应。
能否对绿藻进行改造，隔绝氧气，唤醒氢酶呢？
徐旭荣的合作者之一，浙大化学系唐睿康教授有一项绝活——能通过生物矿化手段，给细胞“穿”上一层外衣，在不改变生物原本属性的情况下，赋予细胞新的性能。
如果绿藻也被“包裹”起来，是否可以人为制造缺氧环境呢？
课题组尝试用二氧化硅去包裹绿藻。
实验发现了有趣的现象：当“穿”着二氧化硅外衣的绿藻逐渐粘合在一起，形成了一个个绿藻团聚体时，科学家在培养绿藻的试管上方，用探针检测，既探测到了氧气，也探测到了氢气。
实验证实，在正常的光照条件下，绿藻团聚体能持续地产生氢气，目前最长时间可达72小时。
“在电子显微镜下，我们看到直径大约100微米的绿藻复合体，里面包含大约5000个左右绿藻。”课题组博士生熊威解释说。
目前，研究团队正在试图破解绿藻生长失控的难题。“72小时以后，如果‘抱团’的绿藻越来越多，绿藻团就会解散，产氢的过程又会停止。”熊威说，他们正在寻找新方法，能控制绿藻的繁殖，那样离工业应用又近了一步。 （通讯员周炜 本报记者林莉君）
