用人工叶源肥料种植的萝卜

哈佛大学化学家Daniel Nocera和同事们所建立的他在2011年首创的人造树叶当暴露在阳光下时，它会将水分解成氢和氧，从而产生微生物，这些微生物会制造并释放肥料到它们生长的土壤中。

该团队已经开发出一种“仿生叶子”，将水分解催化剂与Xanthobacter细菌，并表明它可以促进萝卜植株的生长。这种细菌从人造树叶中提取氢气，从大气中提取二氧化碳，制成生物塑料，储存在细胞内作为燃料。

诺切拉讨论了他尚未出版的新作品美国化学学会2017年春季会议在旧金山。创新的灵感是在那之后去年6月，他的团队利用人造树叶制造了一种液体燃料．诺塞拉说:“整个夏天，我们利用细胞中的碳氢酶提取氢气，并将其引导到自然界的代谢循环中，然后这种细菌就会吸收氢气和二氧化碳，形成液体燃料。”“这种新细菌会做两件事——它会吸入二氧化碳，制造生物塑料，并将其储存在细胞中作为燃料供应，它还会吸收氮和氢来制造氨。”

氨起初积聚在微生物细胞中，但最终被排出到周围的土壤中，这可以直接给植物施肥。

“你可以把细菌埋在地下，这样我们就能种出大萝卜，非常大的萝卜——这样你就可以在后院种出食物了。”诺切拉说。他补充说:“因为它有自己的能量供应，它不再需要看到太阳，氢已经解决了这个问题。”

更大的收益

研究人员估计，这些萝卜的生长周期是4到5周。到目前为止，他们已经使用这种来自叶片的仿生肥料种植了五个作物周期，这些萝卜的重量比对照作物重150%。

一个改良过的细菌可以进行800万亿次循环，将氮转化为氨。这种“仿生叶子”系统可以从空气中去除180克二氧化碳，相当于每1千瓦时的电力可以净化23万升空气。它以前所未有的10.7%的太阳能生物质转化率和6.2%的太阳能液体燃料转化率运行，这远远超过了自然光合作用1%的产量。

“你可以做任何你想做的东西——你有一个基于太阳能的制造实验室。”

Dan Nocera，哈佛大学

诺塞拉说:“因为我们基本上有这种生物塑料形式的瓶装阳光，你可以在一年中的任何时间，任何你想要的时候施肥。”“我们意识到我们不再需要太阳了，这是整个系统设计中的一个非常自由的原则。”

由于这种新型肥料不需要昂贵的工业工厂和大型配送系统，它可以帮助贫困国家的人们吃饭。然而，Nocera很清楚这项技术还远未进入市场。他说:“我只是想知道我们是否真的可以利用太阳，答案是肯定的。”他和同事们现在正在探索加快这一过程的方法，例如在细菌中加入更多的氢化酶，使其更快地消耗氢，或者加快将氢转化为氨或燃料的代谢途径。

也有可能在微生物中植入其他基因，利用太阳能进行水分解，让它们合成不同的化合物。诺切拉说:“你有一个基于太阳能的制造实验室，你可以做任何你想做的东西。manbetx手机客户端3.0．