哈佛醫(yī)學(xué)院正在進(jìn)行一個(gè)合成生物學(xué)項(xiàng)目,涉及使用細(xì)菌將二氧化碳(CO2)轉(zhuǎn)化為更有用的化合物,如塑料。這個(gè)還處于早期階段的創(chuàng)新性方法有一天或可用在大氣主要由二氧化碳組成的火星上,以生產(chǎn)可3D打印的建筑材料。它也將對(duì)地球產(chǎn)生重大影響。
研究人員解釋了他們?nèi)绾螌⒁环N名為R.桿菌的細(xì)菌轉(zhuǎn)化為可用的高分子化合物?!斑@種細(xì)菌實(shí)際上可以將自己的細(xì)胞填充上約80%的這種聚合物,但它不是一種理想的工業(yè)加工材料。所以,我們想用代謝工程技術(shù)來調(diào)節(jié)這種聚合物的材料性能,以便將其用于3D打印、注塑和其他類型的工業(yè)加工,”研究人員說。
利用相同的原理(用細(xì)菌將CO2轉(zhuǎn)化成化合物),該項(xiàng)目中的一名研究人員也在與來自Silver Lab的一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作,開發(fā)一種“仿生葉”,以應(yīng)對(duì)全球變暖。簡(jiǎn)而言之,仿生葉系統(tǒng)使用太陽能將水分子(H2O)分解成氧和氫。當(dāng)細(xì)菌被引入該系統(tǒng)時(shí),它消耗氫氣并將其用作能量源,將空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)變成不同類型的分子。這個(gè)過程與光合作用類似,但效率高得多。每使用一千瓦時(shí)的能量,該系統(tǒng)能從230,000升空氣中消除180克二氧化碳。
最終,研究人員的目標(biāo)是用這種細(xì)菌轉(zhuǎn)化方法將二氧化碳變成可用的生物塑料。在地球上,這意味著大氣中的二氧化碳含量減少,從而緩解全球變暖;在火星上,這意味著使用富含二氧化碳的空氣就地生產(chǎn)建筑材料。
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