俄亥俄州立大学劳拉·阿伦斯基尔德 一项新发现可能会使生物燃料生产更具成本效益
学分:通过Unsplash获得高清科学 科学家们已经找到了一种更便宜、更有效的方法来进行许多生物过程中的化学反应，这可能会带来更好的方法来从植物中制造生物燃料
世界各地的科学家多年来一直试图以更低的成本生产生物燃料和其他生物产品；今天发表在《科学报告》杂志上的这项研究表明，这样做是可能的
该论文的资深作者、俄亥俄州立大学化学和生物化学教授文卡特·戈帕兰说:“如果你想让最终产品与化石燃料竞争，那么将糖转化为酒精的过程必须非常高效。”
“如何做到这一点的过程早已确立，但成本使其不具竞争力，即使有大量政府补贴
这一新发展可能有助于降低成本
" 他们发现的核心是:一种更便宜、更简单的方法来制造“辅助分子”，让细胞中的碳转化为能量
那些辅助分子(化学家称之为辅因子)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)及其衍生物(NADPH)
众所周知，这些还原形式的辅因子是将植物中的糖转化为丁醇或乙醇作为燃料的关键部分
这两种辅因子在减缓癌细胞代谢方面也发挥着重要作用，并且已经成为某些癌症的治疗目标
但是NADH和NADPH都很贵
“如果你能把生产成本减半，这将使生物燃料成为一种非常有吸引力的添加剂，可以用汽油生产弹性燃料，”该论文的资深作者、俄亥俄州最近退休的工程学教授唯帅·苏布拉马年说
“丁醇通常不被用作添加剂，因为它不便宜
但是如果你能便宜地制造它，微积分会突然改变
你可以将丁醇的成本减半，因为成本与使用这种辅因子有关
" 为了在实验室中制造这些还原的辅因子，研究人员通过将镍和铜这两种廉价元素分层来制造电极
该电极允许它们从相应的氧化形式中重新生成NADH和NADPH
在实验室里，研究人员能够利用NADPH作为辅助因子从另一种分子中产生酒精，他们有意进行了一项测试，以表明他们建造的电极可以帮助将生物质——植物细胞——转化为生物燃料
这项工作由苏布拉马年实验室的两名机械和航空航天工程研究生乔纳森·卡多瓦基和特拉维斯·琼斯以及戈帕兰实验室的博士后研究员阿尼迪塔·森古普塔完成
但是因为NADH和NADPH是细胞内许多能量转换过程的核心，这个发现可能有助于其他合成应用
苏布拉马年之前的研究表明电磁场可以减缓某些乳腺癌的扩散
12月16日，他从俄亥俄州退休
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他说，这一发现是有联系的:科学家可能更容易、更经济地控制某些癌细胞中的电子流，从而潜在地减缓它们的生长和转移能力
苏布拉马年在他后来的科学生涯中也花了很多时间探索科学家能否创造一种合成植物，这种植物可以利用太阳能将二氧化碳转化为氧气
他认为，在足够大的范围内，这样的创造有可能减少大气中的二氧化碳量，并有助于应对气候变化
“我一直对‘我们能制造合成植物吗？’这个问题感兴趣。“我们能用二氧化碳制造出能够解决全球变暖问题的东西吗，””苏布拉马年说
“如果用植物来做是不切实际的，因为我们不断通过砍伐森林来破坏它们，还有其他无机方法来做吗？” 这一发现可能是朝着这个目标迈出的一步:植物利用NADPH将二氧化碳转化为糖，最终通过光合作用变成氧气
使NADPH更容易获得，更便宜，可以产生人工光合作用反应
但它最有可能也是最直接的应用是生物燃料
研究人员聚在一起进行这项科学研究是罕见的:生物化学家和工程师通常不进行联合实验室研究
戈帕兰和苏布拉马年在俄亥俄州应用植物科学中心举办的头脑风暴会议上相遇，在会上他们被告知思考“大天空的想法”，这可能有助于解决一些社会最大的问题
苏布拉马年告诉戈帕兰他在电极和细胞方面的工作，“接下来我们知道的是，我们正在讨论这个项目，”戈帕兰说
“如果不是因为联合呼吁程序研讨会，我们肯定不会相互交谈
"
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