[科普中国]-杨培东：人工光合作用或将为下一代提供可再生能源

新华网北京10月29日电 28日至29日，2017未来科学大奖颁奖典礼暨未来论坛年会在京举办。期间，四十余位具有影响力的学者、企业家出席活动，并在未来论坛年会上奉献精彩演讲。其中，材料科学论坛聚焦纳米材料新应用场景，加州大学伯克利分校化学系、材料科学与工程系双聘教授，S.K./Angela Chan 特聘讲席教授，美国科学院院士，未来科学大奖科学委员会委员杨培东发表了主题演讲。

杨培东介绍，在过去一百年当中，我们所用的能源大部分从原油中提取，大气中二氧化碳浓度提高，引发了很多环境问题。因此，我们需要引进可再生能源技术，解决能源与环境问题。人工光合作用可以将太阳能转化为化学能，把能量储存在化学键当中，基本上能够实现碳中和的过程，也就是通过一定的反应方式吸收环境中的二氧化碳，以达到环保的目的。

这样的反应过程在自然界中普遍存在，杨培东介绍，绿叶每天进行的光合作用就是将二氧化碳、水、太阳能转化为碳水化合物和氧气的过程。然而，绿叶的太阳能转化效率很低，大概只有百分之零点几，因此我们在效仿自然界光合作用的同时需要提高效率和稳定性，这样才能成为将来可用的可再生能源。

提高人工光合作用的效率需要找到合适的催化剂。杨培东表示，第一代人工光合作用体系当中用的生物催化剂在稳定性方面还存在一些问题，接下来我们将使用涉及到纳米材料的全合成无机催化剂，提高人工光合作用的效率和稳定性。

杨培东对人工光合作用未来的应用前景十分看好，他认为，人工光合作用不仅能解决地球上的二氧化碳问题，由于外太空二氧化碳浓度较高，人工光合作用还可以解决人们在外太空居住所需的化学品和能源等问题。从机理和合成材料方面看，人工光合作用是完全可行的，只要能够进一步提高其效率以及稳定性，那么未来人工光合作用将会大规模应用，成为我们下一代可利用的可再生能源。

本作品为“科普中国-科技前沿大师谈”原创，转载时务请注明出处。

更多精彩！欢迎关注“科普中国-科技前沿大师谈”官方微信（kjqydst）。