光合作用製氫

據外國媒體報道：長(chang)期(qi)以(yi)來(lai)，氫(qing)氣(qi)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)未(wei)來(lai)最(zui)有(you)前(qian)景(jing)的(de)能(neng)量(liang)載(zai)體(ti)
，但(dan)是(shi)從(cong)水(shui)中(zhong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氣(qi)的(de)效(xiao)率(lv)卻(que)十(shi)分(fen)低(di)下(xia)。近(jin)日(ri)，烏(wu)普(pu)薩(sa)拉(la)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)設(she)法(fa)在(zai)大(da)腸(chang)杆(gan)菌(jun)中(zhong)激(ji)活(huo)一(yi)種(zhong)名(ming)為(wei)氫(qing)化(hua)酶(mei)的(de)關(guan)鍵(jian)酶(mei)，為(wei)未(wei)來(lai)在(zai)微(wei)生(sheng)物(wu)中(zhong)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)製(zhi)氫(qing)打(da)下(xia)了(le)基(ji)礎(chu)。

該方法通過合成化學和生物學的方法
，將經設計的分子插入轉基因大腸杆菌中以誘導一種酶開始產生氫氣，其中
，用於產生氫氣的酶為“鐵-鐵-氫化酶”。

從水中生產可再生氫氣是可行的
，但目前用於實現這一過程的係統十分少。在細菌和藻類中產生氫氣的自然酶是“鐵-鐵-氫化酶”。這zhe些xie酶mei具ju有you很hen高gao的de性xing能neng，長chang期qi以yi來lai受shou到dao科ke學xue家jia的de關guan注zhu。然ran而er，它ta們men僅jin存cun在zai於yu需xu要yao特te殊shu培pei養yang條tiao件jian的de特te定ding微wei生sheng物wu中zhong，因yin此ci迄qi今jin僅jin用yong於yu小xiao規gui模mo實shi驗yan室shi實shi驗yan。在zai生sheng物wu工gong程cheng中zhong大da量liang生sheng產chan“鐵-鐵-氫化酶”隻能產出來一種無活性、不可用的產品。

Peter Lindblad教授和他的研究同事Gustav Berggren共同領導了化學係Ångström實驗室的工作。他們修飾選定的遺傳基因，並將經過編譯的“鐵-鐵-氫化酶”基(ji)因(yin)插(cha)入(ru)到(dao)大(da)腸(chang)杆(gan)菌(jun)中(zhong)，然(ran)後(hou)使(shi)用(yong)合(he)成(cheng)鐵(tie)化(hua)合(he)物(wu)進(jin)行(xing)活(huo)化(hua)。這(zhe)些(xie)人(ren)工(gong)活(huo)化(hua)的(de)酶(mei)已(yi)被(bei)證(zheng)明(ming)是(shi)具(ju)有(you)完(wan)全(quan)活(huo)性(xing)的(de)
，它(ta)們(men)將(jiang)大(da)腸(chang)杆(gan)菌(jun)轉(zhuan)化(hua)為(wei)細(xi)胞(bao)級(ji)氫(qing)氣(qi)工(gong)廠(chang)

研yan究jiu人ren員yuan現xian在zai正zheng在zai將jiang該gai技ji術shu應ying用yong於yu從cong陽yang光guang中zhong獲huo得de能neng量liang的de光guang合he微wei生sheng物wu
，這zhe些xie微wei生sheng物wu不bu需xu要yao持chi續xu營ying養yang供gong應ying。他ta們men希xi望wang在zai遺yi傳chuan水shui平ping進jin一yi步bu改gai善shan人ren造zao酶mei，並bing通tong過guo修xiu飾shi合he成cheng催cui化hua劑ji來lai增zeng強qiang酶mei的de效xiao果guo。

本成果於2017年4月11日刊登於Energy and Environmental Science。