研究人員在細菌中發(fā)現(xiàn)了一種捕捉太陽能的關鍵酶，在光的誘導下，其內部會出現(xiàn)電荷分離，形成一端帶負電、另一端帶正電的狀態(tài)，正如電池一樣。通過添加不同的分子改變酶的形狀，研究人員延長了其電勢的存在時間，使酶能夠將電荷分離狀態(tài)保持更久。
在自然結構里，這種酶完全可以嵌入細胞外層即所謂的脂質膜中。酶的結構允許其能快速重組電荷并從電荷分離狀態(tài)中恢復過來。然而，在實驗中，用不同的脂質分子構成的膜的形狀和內置的酶之間不匹配，由此酶和膜會改變形狀以更好地相匹配，這樣就使得酶重組電荷更加困難，從而使電勢持續(xù)的時間更長。
卡爾曼說：“我們正在做的類似于在白雪覆蓋的街道上放置賽車，周圍的環(huán)境防止賽車在跑道上更好地通行，就像不同的脂質阻止酶在正常環(huán)境下進行電荷有效重組一樣。”
他表示，作為最早的能量轉換系統(tǒng)之一，光合作用已存在數(shù)十億年，我們所有的食物、能源（汽油或煤）都是一些古老的光合活性的產(chǎn)品?，F(xiàn)在的研究是要轉向這些古老的自然生態(tài)系統(tǒng)，因為其過程是碳中立的，并可利用豐富的資源，如陽光、二氧化碳和水。研究人員正在利用自然界中的“電池”，激發(fā)更可持續(xù)的、人造的能源轉換系統(tǒng)。
未來，這些技術可應用于醫(yī)療和生物相容性電池，用酶和其他生物分子制成的電池可作為病人手術后的體內監(jiān)測設備。生物相容性電池不像傳統(tǒng)電池含有有毒金屬，可以留在人身體內不造成危害。
