微藻固碳效能研究进展:关于能量转换的生物本征

微藻固碳效能研究进展:关于能量转换的生物本征

论文摘要

微藻光合固碳可看作生物学机制下太阳能与化学能的能量转换过程,对其能量转换生物本征特性展开研究有利于从本质上揭示并把握微藻高效固碳机制,探索提效增质的新途径与新方法。本文首先对近年来分散在不同学科的代表性研究进展进行了综述,重点关注机制与理论、量化计算方法两方面。其次,对该领域研究挑战中代表性问题进行了归纳,并从中提炼了在能量转换和自由能耗散机制方面的制约因素。再次,探讨了热力学在解决挑战中可以扮演的角色,主要从机制与理论、工作框架与方法角度对可能的解决方案进行了讨论,并从交叉研究角度对近年来代表性成果的贡献进行了回顾。最后,对所涉及的基因组学、微量热实验和数据采样方法等关键支撑技术进行了梳理,对基于热力学约束的代谢网络研究进行了展望。

论文目录

  • 0前言
  • 1 既有研究
  •   1.1 机制与理论
  •     1.1.1 能量获取
  •     1.1.2 能量转换
  •     1.1.3 能量利用
  •   1.2 量化计算
  •     1.2.1 基础数据
  •     1.2.2 模型构建
  •     1.2.3 求解方法
  • 2 研究挑战
  •   2.1 概述
  •     2.1.1 能源转换的独特机制还未得到充分挖掘
  •     2.1.2 自由能耗散机制不明确
  •     2.1.3 面向能源转化机制的针对性实验少
  •   2.2 制约因素
  •     2.2.1 缺乏适合在宏观层面进行能量转换机制阐述的模型
  •     2.2.2 缺乏一个可以合理解释有效耗散机制的理论工具
  • 3 热力学的角色
  •   3.1 概述
  •   3.2 机制与理论
  •     3.2.1 能量转换机制
  •     3.2.2 自由能耗散机制
  •   3.3 工作框架和方法
  •   3.4 交叉研究
  • 4 关键支撑技术
  •   4.1 交叉研究
  •   4.2 生物反应微量热实验技术
  •   4.3 基于热力学系综观点的采样方法
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邓帅,李双俊,宋春风,李洋

    关键词: 微藻,碳捕集,生物能源,碳泵,能量转换

    来源: 新能源进展 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 物理学,生物学

    单位: 天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室,天津大学环境科学与工程学院,中国科学院天津工业生物技术研究所

    基金: 国家重点研发计划项目(2016YFB0601003),国家自然科学基金面上项目(51876134)

    分类号: O414.1;Q945.11

    页码: 105-114

    总页数: 10

    文件大小: 870K

    下载量: 281

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