科学家们已经建立了可以产生氢的微小微生物工厂

总部位于中国布里斯托尔大学和哈尔滨工业大学的国际研究小组的研究结果今天发表在《自然通讯》上。

通常，藻类细胞固定二氧化碳并通过光合作用产生氧气。这项研究利用充满藻类细胞的含糖液滴通过光合作用产生氢，而不是氧气。

氢潜在地是一种与气候无关的燃料，可作为未来的能源提供许多可能的用途。一个主要的缺点是制氢需要消耗大量能源，因此正在寻找绿色替代品，这一发现可能会向前迈出重要的一步。

该小组由布里斯托尔化学学院的斯蒂芬·曼恩教授和李玫博士以及中国哈尔滨工业大学的黄欣教授及其同事组成，每个液滴中捕获了约10,000个藻类细胞，然后通过渗透压将它们挤在一起。通过将细胞掩埋在液滴的深处，氧气水平下降到一个水平，该水平开启了一种特殊的酶，称为氢化酶，劫持了正常的光合作用途径以产生氢。这样，大约一百万个微生物工厂中的四分之一（通常只有十分之一毫米的大小）可以在一毫升水中制备。

为了提高氢气释放的水平，研究小组在活动的微型反应器上覆盖了一层薄薄的细菌壳，它们能够清除氧气，从而增加了为氢化酶活性而准备的藻类细胞的数量。

尽管仍处于早期阶段，但这项工作为朝自然有氧条件下的光生物绿色能源发展迈出了一步。

布里斯托尔的马克斯·普朗克·布里斯托尔最小生物学中心联合主任斯蒂芬·曼恩教授说：“将简单的液滴用作控制合成微空间中藻类细胞组织和光合作用的载体为我们提供了一种潜在的对环境无害的制氢方法，希望在未来的工作中发展。”

哈尔滨工业大学的黄欣教授补充说：“我们的方法简便易行，应能够扩大规模而不会损害活细胞的活力。它似乎也很灵活；例如，我们最近在液滴中捕获了大量酵母细胞，并使用微生物反应器生产乙醇。”

Xu Z，Wang S，Li S，Liu X，Wang L，Li M，Huang X和Mann S在《自然通讯》上的``有氧条件下基于液滴的微生物微反应器的光合作用制氢''。