生物燃料死路一條?

　　馬克斯·普朗克生物物理研究所的哈特穆特·米歇爾在2月的《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie）上發(fā)表了一篇社論，僅標(biāo)題就表明了他的態(tài)度：生物燃料是扯淡。他對所有生物燃料領(lǐng)域的研究者和支持者集體發(fā)難，而不僅針對成為現(xiàn)今研究大熱門的玉米乙醇這一隅。米歇爾揭示了地球上最重要的蛋白質(zhì)之一—光合成反應(yīng)中心的結(jié)構(gòu)，并因此獲得了諾貝爾化學(xué)獎—他理所當(dāng)然知道光合作用是怎么回事。
　　在評論中，米歇爾先解釋了生物燃料合成過程的能量效率。光合作用一直被人類膜拜，然而它并不如我們想象般高效。某種意義上講，它的出現(xiàn)兼有進化的“合適開始”和歷史的偶然性。一方面，植物因無法利用紫外、紅外、綠色光而浪費了光譜中很大一部分能量。而電子轉(zhuǎn)移及光捕獲蛋白機制則很完美，并且在接下來的光反應(yīng)和暗反應(yīng)都有參與。光反應(yīng)主要獲取光能并產(chǎn)生輔酶NADPH和合成酶ATP，然后暗反應(yīng)利用這部分能源和降低的電勢與二氧化碳作用合成碳水化合物。但講到能量利用固有低效問題，僅陽光光能的12%能被儲存在NADPH中。
　　接下來，光強度問題似乎陷入了左右為難的陷阱。弱光，顧名思義，光子量低，其合成過程的效率最高。然而如果我們試圖通過增加光強提高效率，又會造成光損失，用米歇爾的話來說，35億年的進化無法克服。如果想要避免這種光損，植物則需將其中一種在光系統(tǒng)II限制效率的關(guān)鍵蛋白每小時循環(huán)使用約三次。最后，第二步反應(yīng)的上述關(guān)鍵蛋白（RuBisCO