解救全球变暖:德国人工光合作用放大招

2017年01月06日 17:15 新浪教育 微博
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  光合作用,作为绿色植物的专属功能——吸收二氧化碳,释放氧气,塑造天然氧吧,维持人类赖以生存的大气环境。然而,随着工业化程度的加速,人们向大气排放了大量的二氧化碳,加剧了全球变暖,绿色植物们表示它们“快承受不住了” !那么人类除了控制二氧化碳排放,能不能也参与到光合作用中来?近日,德国的一项发现让“人工光合作用”的普及又近了一大步。

  在探究人工光合作用之前,我们有必要先来了解一下植物的光合作用是如何工作的?东方国际欧洲部顾问解释:绿色植物的光合作用之所以能够吸收并转化二氧化碳,全都依赖于“酶”。当大气中的二氧化碳被植物吸收,便开始参与光合作用中的卡尔文循环。它是一种重要的生物固碳形式,在这个二氧化碳被转化成糖的循环过程中,需要不同的酶来催化并相互协调,其中对碳起到关键固定作用的酶名为RuBisCO。然而这种酶存在缺陷:催化速度不但相对较慢,还常把氧气分子“错认”二氧化碳分子。

  德国研究人员将这一缺陷作为突破口,发现自然界中存在一种能够更有效固定二氧化碳的酶。这种名为ECR的酶从细菌中提取,几乎从不“犯错”,且催化反应速度可达RuBisCo的20倍。但是ECR酶也并非完美,它无法与光合作用中的其他酶协调作用。对此,研究人员为ECR酶成功设计出了一种名为CETCH循环的人工循环过程。该过程有包括ECR酶在内的17种酶参与,在实验室中固碳效率更是比自然界中的光合作用高出20%。

  如果这一人工光合作用得到普及,它将在解决全球变暖问题上发挥巨大的作用,同时这也是化学领域的一项重大发现。在这一研究过程中,化学理论与实践起到至关重要的作用。对此,东方国际欧洲部顾问着重强调了化学这门学科的重要性:化学,是一门研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的综合科学。包括诸多细分专业,如:应用化学、物理化学、结构化学、生物化学、药物化学等。它既能够在气候研究等问题上起到关键作用,还与日常生活息息相关,生活中处处都在与化学打交道。所以,学习化学类专业、化学知识将会让你终身受益。

  在荣获过30项诺贝尔化学奖、理工名校云集的德国,化学类专业的学术水平与教学实力毋庸置疑。那么,对于想要到工业强国德国攻读化学类专业的留学生来说,哪些高校值得推荐呢?东方国际欧洲部顾问建议:

  亚琛工业大学

  亚琛工业大学是德国乃至世界最负盛名的理工科大学之一,被誉为欧洲的“麻省理工学院”。其理工科实力强劲,计算机、建筑、物理等学科在德国大学排行榜上位列三甲 。自1870年成立以来,亚琛工业大学不断开拓理工科目新领域。融合了生物、化学和医学的学科也在蓬勃发展。

  慕尼黑大学

  慕尼黑大学建校至今已有500多年,自19世纪以来便是德国和欧洲最具声望大学之一,也是德国精英大学和欧洲研究型大学联盟成员。慕尼黑大学设有独立的化学学院,研究成就显著。分子生物基因中心实验室与加速器实验室更是为相关专业的学生提供了有力支持。在最新的2016年德国高校9大专业领域排名中,慕尼黑大学在其中的6大专业领域名列前三甲,其中3项名列第1,在物理天文学、药学、生物科学等领域拥有传统优势。

  哥廷根大学

  德国世界顶尖的综合性大学,自1737年建校到如今,已有40位诺贝尔奖得主曾在哥廷根大学学习、任教或研究,位列德国第1,世界第13。其中大部分为物理和化学奖,其他为医学、和平及文学奖。学校凭借其非常高的学术地位和科研实力在第二轮德国精英大学评比中入选精英大学,也是德国重点大学联盟德国大学U15联盟的一员。

  海德堡大学

  建立于1386年,是德国最古老的大学,十六世纪的下半叶,海德堡大学就成为欧洲科学文化的中心。至2016年,共31位诺贝尔奖得主(世界第20)及18位莱布尼兹奖得主曾于此求学、任教或研究,为德国乃至于欧洲顶尖之研究型大学。其中,化学系设置在自然科学-数学总系之中,包含有机化学、无机化学、物理化学等专业。2014年,斯特凡?黑尔在此任教因“研制出超分辨率荧光显微镜”,与埃里克?贝齐格、威廉?莫纳共同获得诺贝尔化学奖。

  此外,化学类专业排名靠前的学校还有卡尔斯鲁厄工业大学、拜罗伊特大学、柏林自由大学、洪堡大学、柏林大学等。这些理工名校与综合性大学在化学领域及其他领域拥有崇高的学术地位及广泛的影响力。同学们可以结合自身情况选择攻读其中一所高校,把自己打造成高精尖人才。

  在抵御全球变暖的战斗中,各领域的科研工作者们都各显神通,而化学领域的专业人才将会成为科研探索的中坚力量。如果你想赴德国深造化学专业,在解救全球变暖中大展身手,东方国际欧洲部顾问将给予你贴心服务和鼎力支持!

实习编辑:程璐璐 责任编辑:王颖

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