光合作用反应可以被模拟吗，为什么人造光合作用

光合作用反应可以被模拟吗

1、这个问题几十年前科学家就在试着解决了，毕竟这种能量来源近乎免费太有吸引力了。

2、从光合作用的本质说起：光合作用在叶绿体内的步骤可分成两步：

3、水的分解碳水化合物的合成所以人工模拟光合作用也可以从这两步来谈，想要人工模拟这个反应，最重要的问题就在于催化剂和催化介质，如何能模拟出类似叶绿体这样的高效催化系统，从这个角度来说，催化介质最好也是薄膜（反应表面积大，利于气体交换）水的分解这步其实并不难做到，只不过从前的技术比较耗能（电解+贵金属催化），属于投入大于产出，干了也白干，但是目前这步已经被MIT的研究人员通过新型催化剂解决了[1]，他们把这种薄膜材料叫做“人工叶子”，成本低廉，往水里一扔，晒晒太阳就能将水变成氧气和氢气，说白了就是直接可以用于燃烧产能了。

4、据他们自己说已经做好商业化准备并可以将这种技术用于交通工具，房屋供暖啊之类的。

5、这个结果应该是08年左右的事情，具体进展没有追踪。

6、而且如果仅从这一步来说，利用现在的光伏电池，已经接近甚至超越了植物叶绿体的产能效率。

7、然后从另外一个角度来看，植物本身是依靠光反应中提供的电子和氢离子，进入碳的卡尔文循环，然后固碳形成淀粉。

8、如何人工的完成这个步骤？查到一篇2011年的中文文献[3]，作者提到已经可以实验室里通过13个酶促反应将二氧化碳转化成糖，如果利用可以工业化得到的乙醛作为底物，还能把步骤降低为11步，而且不需要不稳定的NADH和ATP，这些酶促反应的每一步都在生物体内存在，但是总的反应却和生物本身的反应不同。

9、如果结合这个系列反应配合光伏电池产生的能量，就相当于模拟完整的光合作用了。

10、但是这一个步骤现在还停留在实验室的阶段，如何能将这么复杂的生化反应在人造薄膜内进行？

11、这应该是接下去要解决的重要问题。

为什么人造光合作用

产生可供燃烧的氢气和氧气，使光合作用产生的能量能够被人类利用，这种技术将引发一场太阳能使用革命，并补偿煤炭，石油等不可再生资源的损耗。