據(jù)外媒報(bào)道，在過(guò)去幾年時(shí)間內(nèi)，能夠光合作用能力的人工葉子在研發(fā)上取得了巨大進(jìn)展。2011年，首個(gè)具有成本效益、穩(wěn)定系統(tǒng)的人工葉子誕生，2年后，該種葉子獲得改進(jìn)，開(kāi)始具備自我修復(fù)能力并能使用非潔凈水展開(kāi)光合作用?，F(xiàn)在，來(lái)自哈佛的科學(xué)家研發(fā)出了“二代仿生葉子”，它的光合作用效率獲得了大幅提升并還遠(yuǎn)超天然光合作用的效率，另外它首次被用于制造液態(tài)燃料。

    該項(xiàng)目由哈佛大學(xué)Daniel Nocrea教授--一代仿生葉子也出自他所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)--以及來(lái)自哈佛醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)系的Pamela 跟一代一樣，二代仿生葉子也采用水培，當(dāng)吸收太陽(yáng)能之后，它就能將水分子分解成氫氣和氧氣。這些氣體能在收集后用于發(fā)電，不過(guò)現(xiàn)在，當(dāng)中的氫氣還能在工程菌的作用下產(chǎn)生液體燃料。

    據(jù)了解，新一代仿生葉子之所以能夠打敗以往的測(cè)試結(jié)果--還有自然本身--主要是來(lái)自生成氫氣所用的催化劑的功勞。早期使用的鎳鉬鋅合金催化劑在生成氫氣時(shí)還會(huì)帶來(lái)活性氧，而這種物質(zhì)會(huì)破壞工程菌的DNA。為此，研究人員不得不讓仿生葉子在電壓更高的環(huán)境下進(jìn)行光合作用，而這會(huì)讓降低整體效率。

    據(jù)Nocera介紹，在新一代的仿生葉子中，他們改用了全新的鈷磷合金催化劑，它能幫助葉子避免在反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生生成活性氧的情況，于是他們不再需要為葉子提供太高的電壓，而這能大大提高其光合作用的效率。

    據(jù)了解，這種新催化劑能以10%的效率將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成生物能，這是自然界植物效率的10倍。此外，這種改變還能挖掘其他的潛在應(yīng)用。

    Silver說(shuō)道：“生物學(xué)的美妙之處在于它是世界上最偉大的化學(xué)家--生物學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)我們無(wú)法輕易達(dá)成的化學(xué)反應(yīng)。原則上，我們擁有了一個(gè)能夠向下生產(chǎn)任何一種基于碳的分子，所以它擁有能夠施展各種潛能的能力?！?/P>

    目前，研究人員已經(jīng)利用這套系統(tǒng)成功生成了異丁醇、異戊醇、PHB等化合物。另外，由于用到的催化劑具備“自愈”能力，所以它擁有生物溶解性。Nocera計(jì)劃在一些發(fā)展中國(guó)家投放這套技術(shù)，幫助他們解決能源問(wèn)題。

    相關(guān)研究報(bào)告已刊登在《科學(xué)》期刊上。