解决地球问题时的传统逻辑二氧化碳 (CO2) 浓度达到危险水平就是想办法确保我们泵出更少的二氧化碳首先进入空气中。
但植物生命也有帮助减少人类的碳足迹约25%我们的碳排放在光合作用过程中为自身生产燃料。唯一的问题是，大自然的系统执行此操作相当缓慢且效率低下，但如果它可以得到提升呢？
这就是德国研究人员进行的一项新研究背后的想法，他们开发了一种将二氧化碳融入有机化合物的合成系统，称为碳固定– 这比自然方法要快得多，而且更节能。
当植物在所谓的“吸收碳”过程中吸收碳时卡尔文循环– 光合作用的第二阶段 – 一种称为红双糖有助于催化将二氧化碳转化为葡萄糖的反应，植物将葡萄糖用作能源。
马克斯·普朗克陆地微生物研究所的首席研究员 Tobias Erb 表示，该系统的缺点是 RuBisCO 本身速度并不快，这会阻碍整个过程。
“RuBisCO 很慢，”他告诉 William Herkewitz大众力学，并补充说它也容易出错。
“它经常适得其反，这意味着大约每五次尝试 RuBisCO 就会将二氧化碳与氧气混合，”他解释说，这进一步减慢了碳吸收。
为了看看他们是否可以设计出更好的人工系统，Erb 的团队筛选了来自各行各业的约 40,000 种已知酶的库。
“在人体和肠道细菌中发现了一些酶，”他说，而另一些则来自“植物以及生活在海洋和植物表面的微生物”。
从这个庞大的目录中，研究人员最终从 9 种不同的生物体中识别出了 17 种不同的酶，并将它们设计成一个新的 11 步系统，该系统可以有效地重现卡尔文循环，但效果却非常出色。
这些酶属于 ECR 组，可以为新型有机酶铺平道路。碳捕获系统这可能比窗台上的灌木更有效。
Erb 在一份报告中表示：“ECR 是一种增压酶，能够以比自然界中最广泛存在的 CO2 固定酶 RuBisCo 快近 20 倍的速度固定 CO2，RuBisCo 负责光合作用中涉及的繁重工作。”新闻稿。
鉴于迄今为止该过程仅在试管中进行了试验，因此现在判断该系统在现实世界中捕获大气碳的速度有多快还为时过早。
厄布估计它的速度可能是植物的两到三倍，但承认在进行进一步研究之前这都是猜测。
“到目前为止，我们的人工二氧化碳固定循环是一个原理验证，”他告诉 Maarten Rikken研究之门。 “将这种‘新代谢心脏’移植到藻类或植物等活体生物体中是另一个巨大的挑战。”
但是，如果科学家们能够弄清楚如何将这种合成碳固定循环融入到活植物或其他一些吸收二氧化碳的生物体中，那么有一天可能会对消除这些二氧化碳产生很大帮助。吸热分子来自我们的大气层——这只能是一件好事。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的植物生物学家 Lisa Ainsworth（未参与该研究）对 Eva Botkin-Kowacki 表示：“这对于系统生物学来说是一个令人兴奋的结果，表明新的理论上的二氧化碳固定途径确实可以实现。”在基督教科学箴言报。
“这条途径或另一种新途径是否可以被工程化到植物中是一个悬而未决的问题，但这项研究无疑推进了这种可能性。”
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研究结果发表于科学。
