前幾天，X-MOL向大家介紹了ACS和CAS統計出來的過去十年中被引用最多前三名的化學文章，加州大學伯克利分校的華人大牛楊培東（PeidongYang）的關于太陽能電池的文章名列榜首。

這項研究利用了在厭氧狀態下產生乙酸的細菌Moorellathermoacetica，經改造后，可以將溶液中的鎘離子和半胱氨酸轉換為不溶性的硫化鎘（CdS）納米粒子，并析出在細胞表面上。當用光線照射時，硫化鎘納米粒子被激發后會釋放出電子，然后將這些電子送入細菌體內用于將二氧化碳還原成乙酸。

“我們展示了非光合細菌M.thermoacetica的第一次自光敏化（self-photosensitization），利用硫化鎘納米粒子從二氧化碳制備乙酸，而且其效率和產量可與自然光合作用相媲美，甚至可能超過后者，”楊培東說。

“我們創建的這種細菌/無機半導體混合人工光合作用系統可以通過生物沉淀硫化鎘納米粒子進行自我復制，這些納米粒子可以作為光收集器，以維持細菌的代謝，”楊培東說�！巴ㄟ^無機化學自動增強生物系統的功能，這開辟了一條新的道路，將生物和非生物性質的組分整合成為先進的下一代‘太陽能至化學品’（solar-to-chemical）轉化技術。”

硫化鎘是一種熱門的具帶結構（bandstructure）的半導體，非常適合于光合作用。而M.thermoacetica，既可以作為“傳真機”（意思是它可從電極直接進行電子轉移），又是一個“產乙酸菌”（意思是它可以以接近90％的光合特異性直接產生乙酸），因此是證明這種混合人工光合作用系統功能的理想生物模型。

光合作用是自然界中的生物收集太陽光，并使用太陽能從二氧化碳和水合成碳水化合物的過程�？茖W界一直在探索人工版本的光合作用，以清潔、綠色和可持續生產的方式制備化工產品，比如燃料和塑料，來代替目前對石油資源的依賴。楊培東和他的研究小組一直處于人工光合作用技術的最前沿，致力于開發用太陽能進行化學合成的全部潛力。

楊培東說，“通過利用硫化鎘納米粒子誘導M.thermoacetica的自光敏作用，我們在幾天的明暗周期中通過光合作用以相對高的量子產率從二氧化碳合成乙酸，驗證了一條可自我復制的系統，同時實現‘太陽能至化學品’轉化和二氧化碳減量的目標�！�

本文來自：逍遙右腦記憶 /gaozhong/927334.html

相關閱讀：人神經膠質母細胞瘤的干細胞起源和精準干預研究獲進展
高中生物的“學習策略”
定時定向遞送miRNA的新載體治療骨質疏松
2016年高考備考：生物基礎知識111條
少揭“傷疤”，多貼“膏藥”