近日，美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究团队在基因改造微生物的帮助下，成功将二氧化碳转化为异丁醇和异戊醇，这些物质可作为汽车和内燃机的燃料。这一技术实现了二氧化碳的“反向燃烧”和“闭合循环”，有望在缓解全球变暖的同时，提供可持续的燃料来源。
该研究由UCLA萨缪里工程与应用科学学院主导，他们对一种名为富养罗尔斯通氏菌H16（Ralstonia eutropha H16）的微生物进行了基因改造。这种微生物能够以二氧化碳为唯一碳源，以电能为唯一能量输入，在电子生物反应器中生产出异丁醇和异戊醇。整个过程类似于生物系统的光合作用，但将光反应和暗反应分开进行：首先利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，产生甲酸完成光反应；然后利用甲酸驱动细菌固定二氧化碳，实现暗反应。
在微观层面，富养罗尔斯通氏菌H16通过卡尔文循环固定二氧化碳。它利用乙酰辅酶A作为“传送带”，将二氧化碳分子拼装成4碳或5碳的高能有机化合物，最终形成异丁醇和异戊醇。这种生物合成途径类似于汽车装配线，高效且精准。
二氧化碳作为转化原料，来源广泛，包括燃烧有机化合物、细胞呼吸和微生物发酵等。根据联合国数据，全球二氧化碳浓度已上升至387 ppm，储量丰富。该技术不仅有助于减少大气中的温室气体，还能生产出与汽油兼容的液体燃料，保护现有基础设施。
这项研究是“碳捕获和利用”（CCU）领域的重要突破，为应对能源危机和气候变化提供了新思路。未来，随着技术的优化和规模化，二氧化碳变燃料有望成为现实。