據(jù)新浪科技訊 北京時間8月11日消息，據(jù)國外媒體報道，美國科學家表示，一種存在于大豆根部的固氮細菌所產(chǎn)生的酶可能有望成為實現(xiàn)以空氣為動力的新型汽車夢想的關(guān)鍵。這種酶名為釩固氮酶(Vanadium nitrogenase)，還可以將常見工業(yè)副產(chǎn)品一氧化碳(CO)轉(zhuǎn)化為丙烷。
固氮菌將一氧化碳變?nèi)剂?/strong>
丙烷是一種點燃后形成藍色火焰的氣體，全美火爐排放的氣體都含有丙烷。釩固氮酶通常可以從氮氣中生成氨。科學家警告說，這項研究尚處于早期階段，不過他們同時表示，該研究最終可能會帶來全新、環(huán)保的燃料生產(chǎn)方式，最終從稀薄的空氣提取汽油。參與實施這項研究的美國加州大學歐文分校科學家馬庫斯-里貝(Markus Ribbe)說：“這種微生物是一種非常常見的土壤細菌，我們對其已有深入了解，并且實施了長期的研究。”
研究結(jié)果刊登在最新一期的《科學》雜志上。里貝補充說：“雖然我們?nèi)栽谘芯库C固氮酶，但我們知道這種酶具有不同尋常的特性。”科學家研究的那種微生物名叫棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)，是一種對環(huán)境很重要的細菌，它通常存在于像大豆等固氮植物根部周圍的土壤中。
農(nóng)場主之所以對含有棕色固氮菌的植物情有獨鐘，是因為這種細菌可充分利用多種酶，將大氣中毫無用途的氮氣變成重要的氨和其他化合物。接下來，其他植物吸收這些化合物，利用它們生長。里貝在研究中與合作者將一種氮——釩固氮酶——隔離出來，用以將氮變成氨。接著，他們從釩固氮酶中分離出氮和氧，并用一氧化碳填補剩余空間。
沒有了氮和氧，釩固氮酶開始將一氧化碳變成兩到三個原子長的短碳鏈。一個三碳鏈通常被稱為丙烷，這是一種點燃后形成藍色火焰的氣體，全美的火爐都在使用。加利福尼亞理工學院的科學家喬納斯-彼得斯說，從科學上講，釩固氮酶的新功能是一項“意義深遠的發(fā)現(xiàn)”。
空氣變汽油還需時日
里貝說：“很顯然，如果我們可以制造出更長的碳碳鏈，這項發(fā)現(xiàn)最終會令我們開發(fā)出合成液態(tài)燃料。”新酶只能形成兩到三個碳鏈，而不是構(gòu)成液態(tài)汽油的更長鏈。不過，里貝認為他可以對釩固氮酶做出改動，令其可以生成汽油。如果這項技術(shù)得到進一步完善，最終或能令汽車以自身排放的尾氣當作部分燃料。而經(jīng)過更長時間的研究，汽車甚至還能從空氣中“吸收”二氧化碳供其運行的燃料，而目前已經(jīng)擁有將二氧化碳變?yōu)橐谎趸嫉募夹g(shù)。
里貝和彼得斯均表示，在近期內(nèi)還不能做到這一步。里貝說：“提取釩固氮酶的難度非常大。”由于其在農(nóng)業(yè)方面的重要性，科學家很早以前就對這種酶有了了解。他們甚至在20多年前就隔離出釩固氮酶的基因，為遺傳工程師和合成生物學家深入了解這種酶創(chuàng)造了條件。不過，大量提取、生長和儲存釩固氮酶的技術(shù)直到近幾年才開發(fā)出來，也令這項最新研究成為可能。在開發(fā)出以空氣和細菌為燃料的汽車以前，科學家還必須實施進一步研究。(孝文)