上海滬鼎生物科技有限公司報道：20世紀(jì)后半期，大量使用化肥是農(nóng)業(yè)繁華的一個原因，被稱為“綠色革命”，這為避免糧食危機作出了努力。但現(xiàn)在人口繼續(xù)膨脹，喂養(yǎng)*的挑戰(zhàn)又開始了。為了幫助推動下一場農(nóng)業(yè)革命，科研人員發(fā)明了一種“仿生”葉子，利用細(xì)菌、陽光、水和空氣在作物生長的土壤里肥料。

    美國化學(xué)學(xué)會（ACS）是世界大的科學(xué)社團，今年年會呈現(xiàn)了超過14000個廣泛的科學(xué)主題。仿生葉子研究小組將其成果在第253屆ACS全國會議與博覽會上展示出來。

   “當(dāng)擁有了大型的基礎(chǔ)設(shè)備、集中的系統(tǒng)過程，你很容易就能和提供化肥。”哈佛大學(xué)Daniel Nocera博士說，“但如果我現(xiàn)在要求你立刻到印度某個小村子里，用臟水來做這件事呢？——算了吧。

    他認(rèn)為，新興的貧困國家并不總是具備如此好的資源條件。我們應(yīng)該考慮分散式的系統(tǒng)，因為這才是真正被需要的。

    上世紀(jì)60年代的次“綠色革命”見證了肥料在水稻和小麥新品種上施用量的增加，這促使農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的雙倍增長。lian合國糧農(nóng)組織稱，盡管這一轉(zhuǎn)變造成了一些嚴(yán)重的環(huán)境破壞，但它可能挽救了數(shù)百萬人的生命，特別是在亞洲。

    當(dāng)世界人口尤其是貧困國家的人口繼續(xù)增加，為每個人提供食物就要求多管齊下，但專家們普遍認(rèn)為，為避免更多土地被開墾為耕地，其中一個策略要涉及到如何提高作物產(chǎn)量。

    為助力于下一場綠色革命，Nocera正努力研究他的仿生人工葉子以肥料。人工葉子是一種裝置，當(dāng)它暴露在陽光下時，會模仿天然葉子將水分解成氫和氧。這帶來了仿生葉子的新進展，其將分解水的催化劑與富養(yǎng)羅爾斯通氏菌匹配，消耗氫并把空氣中的二氧化碳濾出液體“燃料”。

    去年6月，Nocera團隊報道了轉(zhuǎn)化人工葉子的鎳鉬鋅催化劑，其對微生物而言有毒、對鈷和磷細(xì)菌友好。新系統(tǒng)提供的生物量和液體“燃料”產(chǎn)量大大超過了來自天然光合作用的部分。

    “燃料只是步。”Nocera表示，“達到這一點說明你有了一個可再生的化學(xué)合成平臺。現(xiàn)在我們展示它的普遍性，通過另一種細(xì)菌把大氣中的氮弄出來肥料。”

    對于這種應(yīng)用，科研團隊設(shè)計了一個系統(tǒng)，在此黃色桿菌從人工葉子中固定氫、從大氣中固定二氧化碳，來像燃料一樣將細(xì)菌內(nèi)儲的生物塑料。

    “之后我把它放在土壤中，因為它已經(jīng)用陽光來生物塑料了。”Nocera說，它把氮從空氣中拉過來，利用儲存著氫的生物塑料，為作物施肥氨。

    Nocera的實驗室分析了這個系統(tǒng)的氨產(chǎn)量，真實的證據(jù)就在蘿卜上。科研人員用他們的方法進行了五個作物種植周期。接受仿生葉源肥料的蔬菜重量比對照作物多150%。下一步，為了提高生產(chǎn)量，Nocera希望印度和撒哈拉以南的非洲農(nóng)民可以自己生產(chǎn)肥料。

    科研研究已進入全新時代，愛好生物研究的學(xué)者越來越多。不管您是花幾百還是上千，甚至上萬去購置試劑，這都是簡單的步。您之后需要付出更多的是大量的時間和精力，再加上您的耐心和用心，才有可能把這條路走的更遠。