近日，我校红宝石9999hbs周顺桂教授团队在利用光能驱动CO₂还原转化研究中取得新进展。

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以CO₂为主的温室气体排放，是造成全球气候变化的重要原因。碳捕集、利用与封存（Carbon Capture，Utilization and Storage，简称CCUS）是当前“碳达峰、碳中和”双碳时代下优先发展的战略性新兴技术。利用太阳能驱动CO₂还原转化为增值产物（如太阳燃料），是实现低碳能源的主要途径之一。半导体—微生物杂化体系，通过利用半导体材料吸收光能并转化为电能，同时结合微生物体内高效的CO₂还原转化系统，可以实现光驱动的CO₂还原转化，代表了一种全新的CCUS技术。但是半导体材料固有的光腐蚀性、光降解性及细胞毒性等缺陷会限制半导体—微生物杂化体系的实际应用。

Rhodopseudomonas palustris是典型的厌氧不产氧光合微生物，可以吸收光能并产生电能。周顺桂课题组提出R. palustris可以作为天然光敏剂以代替半导体材料，驱动共生微生物CO₂还原转化。通过构建R. palustris与产甲烷菌Methanosarcina barkeri共培养体系，证明了R. palustris可以利用光能驱动M. barkeri还原CO₂产CH₄，揭示了依赖种间直接电子传递的光驱动的微生物间电子互营产甲烷机制。该研究率先提出微生物全细胞光敏剂概念，对实现太阳能利用与碳中和目标提供了新思路。

不产氧光合菌-产甲烷菌体系利用光能驱动CO₂还原产CH₄机制

该研究成果目前以“Light-driven carbon dioxide reduction to methane by Methanosarcina barkeri in an electric syntrophic coculture”为题，发表于国际顶级期刊《The ISME Journal》，福建农林大学为第一完成单位，黄玲艳博士和刘星研究员为共同第一作者，周顺桂教授和Christopher Rensing教授为共同通讯作者。该研究得到了国家杰出青年科学基金（41925028）、国家自然科学基金（42077218）、福建省科技厅项目（2020J01568）和福建农林大学杰出青年科研人才计划项目（xjq202001）的资助。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41396-021-01078-7#citeas。

红宝石9999hbs周顺桂课题组 图文

科研院 李文 红宝石9999hbs修新田 审核