4月22日，《科学》杂志发文介绍了美国研究人员研发出一种光能驱动将氮气转化为氨气的新技术^[1]。自然界中固氮酶利用三磷酸腺苷（ATP）水解的化学能催化氮气转化为氨。在该研究中，研究人员证实可利用硫化镉纳米晶体将固氮酶钼铁蛋白光敏化，形成硫化镉钼铁蛋白复合物（CdS:MoFe）。这种光敏化的钼铁蛋白捕捉光能来替换ATP水解能驱动固氮酶在细胞外将氮气还原为氨。其转化率达到每摩尔钼铁蛋白每分钟可转化75摩尔氮气，最佳条件下可达到ATP途径固氮反应率的63%。

氨气是制造化肥的重要原料。当前工业上成熟的哈柏法需要高温高压条件，大约消耗全世界化石燃料供应的2%，且产生大量二氧化碳。该技术更加节能，有助于降低全球粮食供应对化石燃料的依赖，且条件温和，不排放温室气体，同时利用纳米材料捕捉光能的过程可能引发该领域的技术变革，将对全球粮食供应和能源带来重要影响。

（邢颖 丁陈君）