顶级氮研究人员想象世界超越化石燃料

高速公路堵塞了交通，超市里装满了来自远方田地的肥料种植库存，几乎所有我们接触的石油基塑料。我们很难想象生命会超越我们化石燃料的世界。黑金给我们带来了前所未有的繁荣，但它也污染了我们的环境，也许是不可挽回的，而且它的供应量有限。怎么办?

答案，我的朋友，正在风中吹来。但鲍勃·迪伦(BobDylan)用他着名的歌词表达的不是那种悲伤，无法实现的方式。根据犹他州立大学生物化学家LanceSeefeldt和其他顶尖科学家的说法，生命的氮气流动在我们周围，它是可持续性超越不可再生能源的关键。

美国能源部基础能源科学办公室在2016年10月的华盛顿特区召集了Seefeldt和其他16位氮研究专家，讨论了当前氮激活化学领域及其未来发展方向。该团队在2018年5月25日的期刊“科学”杂志的一篇评论文章中报告了他们的结论。

美国宇宙科学研究院化学与生物化学系教授，美国科学促进研究院院长兼会议联合主席Seefeldt说：“这次聚会是'谁是谁'的氮研究。”“我们的团队包括诺贝尔奖获得者罗伯特施罗克，我们努力的高潮确实是一场强大的巡回演出。我们中没有人能单独写这篇报道。”

地球上的所有生命都需要氮气，并且以二氧化物形式存在的高达80%的行星大气由维持生命的气体组成。然而，动物和植物都不能直接接触氮。

“这是一个令人难以置信的讽刺，”塞费尔德说。“我们需要氮来生存，我们在它的海洋中游泳，但我们无法达到它。人类和动物从我们食物中的蛋白质中获取氮。植物从土壤中获取氮。”

这是大约一个世纪前化石燃料进入图景的地方。德国科学家弗朗茨·哈伯(FranzHaber)和卡尔·伯施(CarlB?sch)率先推出了一项革命性的进程，旨在打破氮的超强债券，实现化肥的商业化生产，从而刺激了全球粮食供应的前所未有的增长，从而促进了世界人口的增长。

“这是历史上的技术奇迹之一，但它目前消耗了世界化石燃料供应的2%左右，因此，碳足迹非常重，”Seefeldt说。

他和他的科学家们在峰会上得出了什么结论?是时候开始一场新的革命了。

科学家写道：“存在着实现根本改善，新的和不同途径(实现氮转化)的机会。”“但是在这方面的进展需要对氮转化反应进行分子水平的理解，以及......发现新的催化系统和提供驱动这些反应所需能量的替代方法。”

Seefeldt及其USU团队的研究得到美国能源部的支持，他们已率先采用清洁和可再生的光驱动工艺，将氮转化为氨，肥料的主要成分。

“我们对这一过程的研究，利用纳米材料捕获光能，展示了阳光或人造光如何为固氮提供动力，”Seefeldt说。“这是一个潜在的改变游戏规则的人。”

除了Seefeldt之外，科学论文的作者是麻省理工学院的Schrock;主要作者，陈金光，哥伦比亚大学;德克萨斯大学奥斯汀分校的RichardCrooks;罗彻斯特大学卡拉布伦;莫里斯布洛克，西北太平洋国家实验室;德克萨斯A&M大学MarcettaDarensbourg;耶鲁大学PatrickHolland;西北大学BrianHoffman和MercouriKanatzides;宾夕法尼亚州立大学MichaelJanik;亚利桑那州立大学安妮琼斯;PaulKing，国家可再生能源实验室;康奈尔大学凯尔兰开斯特;SergeiLymar，Brookhaven国家实验室，PeterPfromm，华盛顿州立大学和WilliamSchneider，圣母大学。