爱华网麻省理工学院的丹尼尔8226;纳舍埃（Daniel G. Nocera）教授长期以来都对植物充满了热情。他竭尽全力地设法以人工方式完成植物光合作用过程——把水分解成氢和氧，然后加以利用。 他认为，这是我们人类可以解决能源问题的唯一方法——太阳在每小时中通过光线倾泻到地球的能量，可以满足我们这个星球整整一年的能源需求。
因为分解过程缓慢得令人沮丧，经过6个月的努力，他终于发现了一种新方法。 这是一种廉价且方便的储存能源的方法，用这一方法可以把太阳能变成主要的能源来源。 植物捕获光线，转换成电流，然后利用这一能量激活催化剂，把水分解成氢和氧，这一过程被称为光合作用的亮循环。植物在暗循环中利用这些材料合成用于生长和能量储备的糖。 纳舍埃和纳舍埃实验室的博士后研究员马特舒8226;凯纳恩（Matthew Kanan）把研究重点放在光合作用的水分解部分。 “只要再另外装上一套光伏电池，你就得到了一片无机的叶子。”他说道。 伦敦帝国理工学院的生物化学家詹姆斯8226;巴博（James Barber）教授一直在从事人工光合作用的研究，不过他没有介入该研究，他称纳舍埃和凯纳恩的发现，是大规模转向清洁、不产生二氧化碳的能源进程中的“巨大飞跃”。 “对人类未来的繁荣，这是一项有巨大意义的主要发现，”他说，“其重要性不可能被人为夸大。” 纳舍埃的发现源于失败。由于对实验室取得的进展不满意，纳舍埃和他的团队在去年10月份决定对在初期实验中设定的某些基本假设进行重新审查。 一般来说，化学家总是担心催化剂的稳定性，总是用尽各种办法试图合成耐腐蚀的材料。不过，光合作用的活性非常强烈，催化剂每使用30分钟就会被分解。叶子不得不不断地重新生成它们。也许，纳舍埃思索，我们应该做的不是抗拒腐蚀，而是利用这一现象。“这是许多科学家都有的一种倾向。我们希望某种物质结构稳定。但事实上，我们需要的是功能稳定。” 这一思路引导纳舍埃尝试了钴-磷酸盐混合物。他知道它不会合成新物质，可他想也许会起作用。果然，只要一断电，纳舍埃的催化剂就发生分解，可一加电，催化剂又重新聚合到了一起。 纳舍埃的发现仍然只是个科学实验。这要成为一个实用装置，还需要大量的工程设计。理想的情况是这种设备既可用太阳能或风能发电，也可用燃料电池供电。从水中分解氧是这套系统中实现困难的部分，但纳舍埃已经成功实现了这一过程。“现在我们可以开始考虑全天供电的太阳能系统了。” 与昂贵且需要有毒的碱性溶液的传统电解装置不同，他的系统成本低、简单、不产生毒副作用，因此，他希望世界各地的科学家和工程师能够迅速地对它进行改进。 纳舍埃说，他的工作是设法了解并从两方面改进他的新发现。他的实验室将试图搞清楚这种催化剂到底是如何制出氧气的每个细节。他将与麻省理工学院的工程设计同事共同努力，把他的储能装置整合到各种系统之中，他希望有一天这样的发电装置能为家庭和汽车不分昼夜地提供电力。 作者：Jonathan Fahey 出处：《福布斯》2008年7月30日 编译：天韵
