2026-04-12 08:08:29
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據外國媒體報道:改變國家生產和消費能源的方式是亞利桑那州立大學分子科學學院教授,生物能源與光合作用中心(CB&P)主任凱文·雷丁的研究核心。
雷(lei)丁(ding)和(he)他(ta)的(de)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)的(de)目(mu)標(biao)是(shi)研(yan)究(jiu)出(chu)工(gong)業(ye)規(gui)模(mo)的(de)藻(zao)類(lei)製(zhi)氫(qing)方(fang)法(fa),這(zhe)個(ge)目(mu)標(biao)要(yao)求(qiu)對(dui)現(xian)有(you)技(ji)術(shu)的(de)改(gai)進(jin)至(zhi)少(shao)提(ti)高(gao)五(wu)倍(bei)。目(mu)前(qian),他(ta)們(men)的(de)研(yan)究(jiu)已(yi)經(jing)獲(huo)得(de)了(le)相(xiang)關(guan)的(de)資(zi)助(zhu)。

雷lei丁ding認ren為wei如ru果guo能neng夠gou通tong過guo藻zao類lei,利li用yong光guang和he水shui來lai代dai替ti這zhe一yi方fang法fa,即ji使shi隻zhi有you一yi小xiao部bu分fen被bei取qu代dai,也ye將jiang會hui產chan生sheng重zhong大da的de影ying響xiang。然ran而er,生sheng物wu製zhi氫qing技ji術shu遠yuan沒mei有you達da到dao商shang業ye可ke行xing的de程cheng度du。
為了加速生物製氫商業化步伐,需要采取一些根本性不同的方法,因此,雷丁的課題組提出了將氫化酶直接連接到光係統I上,以便從水中分解(通過光係統II)轉移大部分電子來製造氫的思路。
眾所周知,植物和藻類以及藍細菌利用光合作用來產生氧氣和“燃料”,後者是可碳氧化物、碳水化合物和氫。通過提取反應過程中兩種重要的色素蛋白質,就可以組成光係統I(PSI)和光係統II(PSII)。
藻類(在本研究中主要指單細胞綠藻Chlamydomonas reinhardtii或簡稱Chlamy)擁有一種稱為氫化酶的酶,它可以從鐵氧化還原蛋白中獲得電子,並將電子從PSI運送到各個目的地。藻類氫化酶與PSII不斷產生的氧反應並不可逆地失活。若將氫化酶直接連接到PSI將減輕問題。
使用扭曲的PSI氫化酶概念,Andry Kanyginthe項目的博士研究生已經成功地生產出一種工程化的藻類,為藻類提供最好的持續氫氣生產能力。與CB&P的巴雷特研究員亞曆克·史密斯一起工作,他們產生了一種新的高效品種,但是最終這一種藻類卻沒能存活下來。
有了新的資金,團隊就可以有希望地創造一個兩全其美的生物體:高效率且高耐久度。
美國國家科學基金會的資助是美國-以色列雙邊科學基金會(BSF)的一部分。在這樣的安排下,一位美國科學家和以色列科學家聯手組成一個聯合項目。美方向美國國家科學基金會(NSF)提交合作項目申請書,以色列合作夥伴向以色列科學基金會(ISF)提交同樣的申請書。兩個機構必須同意資助該項目,以獲得BSF的資金。特拉維夫大學Iftach Yacoby教授,與雷丁教授手下的一位年輕的科學家組成了BSF項目上的合作夥伴。
雷丁還與ASU的全球可持續發展研究所合作,在富國銀行地區可持續發展教師學院開發一個模塊。他們正在與Molly Cashion和學院項目協調員Robert McGehee合作。
該gai小xiao組zu將jiang開kai發fa一yi個ge瓊qiong脂zhi覆fu蓋gai法fa篩shai選xuan藻zao類lei的de模mo塊kuai。他ta們men將jiang培pei訓xun當dang地di的de中zhong學xue和he高gao級ji教jiao師shi在zai中zhong學xue進jin行xing試shi驗yan。他ta們men隻zhi需xu要yao一yi個ge微wei波bo爐lu和he水shui浴yu就jiu可ke進jin行xing試shi驗yan,學xue生sheng將jiang使shi用yongLED燈條和AA電池,利用紙箱製造照明器。本科生誌願者將把其他材料帶到教室,並根據需要協助教師。藻類在平板上生長,用與Rhodobacter混合的瓊脂覆蓋,並使其整夜發育。