光驱动固氮酶还原氮气制造氨或可解决全球食物危机
所有生物都氮元素来存活，但是已知地球上，仅有两种过程被用来打开氮气中的超强化学键，从而允许氮气经还原后转化为人类、动物和植物能够消化的含氮化合物。其中的一种过程是自然的从农业开始以来农民就依赖的细菌固氮过程。另外一种过程是一个世纪之前利用氮气和氢气制造氨气的哈柏过程（Haber-Bösch process），它引发肥料生产变革，促进全球食物供应史无前例的增加。 大气含有大量的氮气，但是人体不能够直接从那里获取氮元素，而是从食物的含氮蛋白中获取这种维持生命的氮元素。 如今，在一项新的研究中，来自美国犹他州立大学的Lance Seefeldt及其同事们发现一种可能再次引发农业变革的将氮气转化为氨的光驱动过程，同时降低全世界食物供应对化石燃料的依赖以及降低哈柏过程产生相当高的碳足迹。其他的研究人员还包括来自美国国家可再生能源实验室（NREL）的Katherine A. Brown和Paul W. King；来自美国科罗拉多大学......阅读全文
树叶固氮不是梦－细菌固氮新说挑战传统理论
在热带雨林之外生长最快的树木是白杨。这种树高而细长，在不到10年的时间里就可以长到30米高，即便是生长在它们似乎并不适宜的环境里，如焚烧的土地以及多沙的河岸。 Sharon Doty说，这样的生长速度得益于其叶片和其他组织中的微生物。当白杨的叶子细胞忙着把日光转化为能量时，叶子细胞中的细菌会
研究揭示森林演替驱动生物固氮及其关键机制
传统观点和理论研究认为生物固氮速率在森林演替初期或中期达到峰值，而演替后期生物固氮逐渐减弱甚至停止。这样的观点主要基于两个基本假设。其一，演替初期或中期土壤养分（尤其是氮）贫瘠，固氮植物和固氮微生物在生态系统中占有优势地位；但演替过程土壤氮逐渐累积增加，因此演替后期生物固氮已不具有竞争优势，固氮
美发明可识别固氮细菌的选择剂
据《每日科学》网站8月25日报道，美国科学家发明了一种识别固氮细菌的方法，无需经过基因组测序或者遗传修饰，这将有利于更好地产生清洁能源氢气。 固氮细菌是以空气中的氮气为养料，形成自身蛋白质的微生物，它们生活在土壤以及某些植物的根部，把空气中的氮转化成化学养分来供植物生长。固氮细菌是氢的重要微生物来
光驱动固氮酶还原氮气制造氨或可解决全球食物危机
所有生物都氮元素来存活，但是已知地球上，仅有两种过程被用来打开氮气中的超强化学键，从而允许氮气经还原后转化为人类、动物和植物能够消化的含氮化合物。其中的一种过程是自然的从农业开始以来农民就依赖的细菌固氮过程。另外一种过程是一个世纪之前利用氮气和氢气制造氨气的哈柏过程（Haber-Bösch pr
固氮酶的固氮的过程简述
固氮的过程中每个电子的传递需要消耗2~3个ATP，而且一般固氮生物在固氮的同时也会产生氢气，因此固氮的总反应式可写为：N2 + 8 H+ + 8 e- ---------> 2NH3 + H2此过程消耗16~24个ATP。
红树林修复中固氮微生物变化的驱动机制获揭示
近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室董俊德团队在红树林修复过程中固氮微生物驱动的碳、氮、硫等重要生源要素的动态变化及其耦合机制研究上取得进展。相关成果相继发表于《应用土壤生态学》（Applied Soil Ecology）和《生态指标》（Ecological Indicat
“人工光细胞”为细菌装上“纳米光伏电机”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505630.shtm
长光双创模式：聚焦光学－双轮驱动
近日，国务院办公厅印发《关于建设第二批大众创业万众创新示范基地的实施意见》，系统部署了第二批国家双创示范基地建设工作，并公布了第二批共92个双创示范基地名单。 其中，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（以下简称长春光机所）成功获批，成为中科院系统以及吉林省内首批入选的单位。 长春光机所
黑河上游固氮细菌群落结构与多样性研究获得进展
氮是高寒生态系统的限制性营养元素，对固氮细菌多样性及其影响因素的研究有助于解决高寒生态系统土壤氮缺乏的难题。 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员在祁连山区冰沟选择了两种典型植被进行样方调查和土壤样品采集。通过对其土壤理化性质进行测定，对两种植被土壤中的固氮细菌多样性和丰度用克隆文库（
浙江探索“三轮驱动”发展光伏产业
浙江光伏高新技术产业园区自2012年成立以来，围绕科技创新体系建设，积极探索科技创新与企业研究院融合联动、与平台引育互促双赢、与精英集聚同轴共转的方式，走出了一条企业创新主导、战略载体加盟、领军人才支撑的三轮驱动之路。 一是依托重点企业研究院，大力培育创新主体。以国家电网浙江省分布式光伏并
“神光”驱动器升级装置通过综合验收
6月29日，由中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室承担研制的“神光”驱动器升级装置通过项目综合验收。 升级装置可输出8束总能量为24kJ/3ns/3w纳秒级和单束1kJ/1ps/1w皮秒级激光，凝聚了我国在光学、电子学、精密机械、精密加工、材料学等多个学科领域在“十二五”
意大利在细菌驱动微型机研究上取得进展
由意大利国家研究委员会纳米技术研究院和罗马第一大学物理系组成的研究团队利用纳米技术，在细菌驱动微型机研究上取得进展，成果发布在《自然-通讯》杂志上。 研究人员发现，某些转基因细菌可以被用作为微型机里的小型“推进器”，速度可由光线控制。研究表明，转基因细菌可以产生变形细菌视紫红质(Prote
固氮的主要分类
人工固氮人工固氮长期以来，人们期望着农田中粮食作物能像豆科植物一样有固氮能力，以减少对 化肥的依赖。70年代首先实现了细菌之间的固氮 ... 主要在合成氨中实现人工固氮（工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨，化学方程式：N2 + 3H2=（高温高压催化剂）2NH3）。 所有的含氮化学
Chem封面：电池？固氮？
氮气，作为地球大气层中含量最高的气体，可谓取之不尽用之不竭。但是，氮气分子中两个氮原子之间的N≡N三键十分强大，键能高达946 kJ/mol，在正常条件下相当稳定。因此将空气中的游离氮转化为化合态氮的固氮过程，对于化学工业来说很不容易。目前最成功的利用氮气和氢气制造氨的哈伯法（Haber-Bös
什么是人工固氮
固氮分子氮经自然界的固氮生物(如各种固氮菌)固氮酶的催化而转化成氨的过程。是氮循环的重要阶段1、人工固氮 工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨 化学方程式：N2 + 3H2=（高温高压催化剂）2NH3 最近，两位希腊化学家，位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的G
氧电极测定光合细菌在特殊条件下的产氢量的应用
氢气作为一种无碳的清洁能源，具有发热值高、能量转化效率高和燃料产物清洁无污染等优点，是一种极有潜力的化石燃料替代能源。生物制氢方式通过完整的细胞催化有机物或水裂解生成氢气，降低了反应的活化能，无需苛刻的反应条件，使制氢过程变得简单易行，但是由于受到原料成本和制氢效率的限制，目前其生产
科学家发现玉米的核心细菌微生物组具有固氮能力
与人类微生物组类似，植物微生物组被称为植物的第二个基因组，对植物生长发育、养分吸收、病虫害抵御等至关重要。 近日，科学家发现了定殖于玉米茎木质部伤流液内具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物组，它们为玉米提供了氮素营养并促进根系生长。相关研究成果由中国农科院农业资源与农业区划研究所（以下简称资划所
华南植物园在亚热带森林土壤固氮微生物的驱动机制研究
固氮微生物在生态系统氮循环中扮演着重要角色。我国亚热带地区氮沉降日益加剧，但有研究表明土壤固氮微生物依然十分活跃。然而，关于土壤固氮微生物群落在富氮缺磷的南亚热带森林中受哪些因素调控有待进一步探究。 中国科学院华南植物园恢复生态中心博士张静在研究员刘占锋的指导下，依托鼎湖山和鹤山的植被恢复/演替
光物质混合粒子驱动AI计算，能耗降至飞焦耳级别
宾夕法尼亚大学的物理学家们创造了一种革命性的光-物质混合粒子——激子极化激元，能够在仅消耗约4飞焦耳（千万亿分之一焦耳）能量的条件下完成全光信号开关操作，这为未来打造超低能耗AI计算芯片奠定了重要基础。该研究发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 值得注意的是，这
植物固氮成本不菲
当谈到获取最重要的营养素时，有些植物会招募一些“小朋友”：生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明，维持这些搭档的成本很高，以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。来自10个植物家族的物种，包括花生、豆类和含羞草树，都能够在贫瘠的土壤中茁壮成长，因为它们与所谓的固氮细菌结合在一起。但
植物固氮成本不菲
含羞草树 图片来源：Olivier Vandeginste/Science Source 当谈到获取最重要的营养素时，有些植物会招募一些“小朋友”：生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明，维持这些搭档的成本很高，以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。 来自10个植物家族的
植物固氮成本不菲
含羞草树 图片来源：Olivier Vandeginste/Science Source 当谈到获取最重要的营养素时，有些植物会招募一些“小朋友”：生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明，维持这些搭档的成本很高，以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。 来自10个植物
固氮作用（nitrogen－fixation）
分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程。自然界氮（N2 ）的固定有两种方式：一种是非生物固氮，即通过闪电、高温放电等固氮，这样形成的氮化物很少；二是生物固氮，即分子态氮在生物体内还原为氨的过程。大气中90％以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨的。生物固氮是固氮微生物的一种特殊的生理功
固氮酶结构介绍
Fe蛋白Fe蛋白由 nifH基因编码 。对多种生物固氮酶铁蛋白的一级结构的测定结果表明 , Fe蛋白都不含色氨酸 ,酸性氨基酸的含量均高于碱性氨基酸 ,各属种间的同源性为 45% ～ 90%,说明铁蛋白的基本结构较为保守 。Fe蛋白是两个相同的亚基组成的 γ2型二聚体 。二聚体的分子量约为 59 ～
科学家首次评估单细胞固氮蓝藻的全球固氮通量
厦门大学教授史大林团队基于在西北太平洋副热带流涡区开展的高分辨率观测，定量分析了固氮生物群落的丰度、结构和固氮速率，进而应用广义加性模型刻画的优势固氮蓝藻的生态位特征预测了其在全球海洋的主要分布格局，首次系统性地评估了单细胞固氮蓝藻UCYN-B的全球固氮通量，揭示了其对海洋固氮的重要贡献。日前，相关
科学家首次评估单细胞固氮蓝藻的全球固氮通量
厦门大学教授史大林团队基于在西北太平洋副热带流涡区开展的高分辨率观测，定量分析了固氮生物群落的丰度、结构和固氮速率，进而应用广义加性模型刻画的优势固氮蓝藻的生态位特征预测了其在全球海洋的主要分布格局，首次系统性地评估了单细胞固氮蓝藻UCYN-B的全球固氮通量，揭示了其对海洋固氮的重要贡献。日前，
胶林复合系统土壤细菌群落动态特征及其驱动因子
土地利用变化是影响土壤微生物多样性的重要因素之一。农林复合系统作为一种特殊的土地利用方式，目前关于其构建对土壤细菌群落结构和多样性影响方面的研究仍较少，且已有研究多基于单次的表层土壤采样，以致其结论并不一致。因此，亟需开展基于多因素的农林复合系统构建对土壤细菌群落动态响应的相关研究。 中国科学
物理所光镊驱动Janus粒子可控旋转研究取得进展
上个世纪90年代起，随着纳米科技走进人们的视线，宏观世界中的器件走向微纳世界成为世界潮流。微型马达由于能广泛应用于微机电、微流、生物医药等领域而倍受青睐，而光场、电场和磁场常常作为动力来智能地操控微型马达。传统的光驱动的旋转微马达可以通过向具有双折射性质的物体传递角动量或向形状不对称的物体传递动
“光控多色荧光凝胶驱动”调制的智能图案显示系统
自然界中，许多生物体根据生存需要逐渐进化出独特的环境适应行为，如海洋中的章鱼、乌贼等头足类软体生物可以根据环境需要来自适应调节皮肤颜色和图案，以达到交流、伪装等目的。在惊讶于头足类生物皮肤神奇能力的同时，科研工作者也希望发展具有类似精确按需图案显示功能的人工合成软材料，这类材料在传感检测、信息加
“光控多色荧光凝胶驱动”调制的智能图案显示系统
自然界中，许多生物体根据生存需要逐渐进化出独特的环境适应行为，如海洋中的章鱼、乌贼等头足类软体生物可以根据环境需要来自适应调节皮肤颜色和图案，以达到交流、伪装等目的。在惊讶于头足类生物皮肤神奇能力的同时，科研工作者也希望发展具有类似精确按需图案显示功能的人工合成软材料，这类材料在传感检测、信息加