人工光合作用开路人——冈山大学沈建仁
2021/07/01
就像植物的光合作用一样,“人工光合作用”利用阳光、水及二氧化碳生成氧气等有用物质,是有望实现脱碳化的新技术。沈建仁开创了这种可能性。
沈建仁 |
沈建仁说,如果能够充分利用太阳能源,可以一下子解决资源枯竭及地球变暖等问题。他描绘的未来蓝图是,通过模仿植物合成的“触媒(催化剂)”,让水和阳光直接生成氢气,并作为能源使用。
之所以受到关注,是因为沈建仁2011年在英国科学杂志《自然》(Nature)上发表的论文。他阐明了负责植物光合作用的蛋白质晶体结构,找到了地球上产生氧气的根本原因。通过对这种蛋白质分子作用方式的研究,开辟了人工光合作用之路。其研究成果在国内外备受好评,甚至在诺贝尔奖候选人中有他的名字。
沈建仁在中国出生并长大。因文化大革命的影响,高中上到一半,未能接受充分的教育。后来立志从事公害研究,通过刻苦学习考入了大学,为了追求最先进的研究环境,来到了日本。他的研究主题是大气污染对植物的影响。为了研究参与光合作用的蛋白质,他日复一日地捣碎菠菜进行研究。
从国际上来看,沈建仁认为“日本处于领先地位”。日本的优势在于在应用于人工光合作用的光触媒领域也积累了经验,与很早就投入巨额预算进行研究的美国竞争冠军。
现在也有报告表明,人工光合作用离实用化更进了一步。4月,丰田汽车集团的丰田中央研究所(爱知县长久手市)宣布,开发出了能源转换效率全球最高的装置。
在人工光合作用领域,中国也在发力。中国致力于电解水的人工光合作用。据说中国在沙漠里的工厂安装了无数个光伏电池,已开始面向实用化开展试验。沈建仁感慨道,这是只有中国能做到的大规模实验。
在该领域,多种方式尚在研究途中,目前分不出优劣。沈建仁自信地说,自然进化了几十亿年,而我们研究的时间还很短,只要着眼于长远目标开展研究,就能够实现人工光合作用。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)张耀宇
沈建仁:2003年任日本冈山大学教授。2011年解析了负责植物光合作用的蛋白质结构。2015年仿照这种结构开发出触媒,并发表论文。2020年获得紫绶褒章。出生于中国浙江省杭州市。现年59岁。
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