2014年01月21日10:56
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為了加快人類夢想的技術——“人工光合作用”的研發，2012年，日本接連啟動了全國規模的項目。包括日本文部科學省主導的“利用人工光合作用的太陽能物質轉換”，和日本經濟產業省與文部科學省合作主導的“人工光合作用項目”。“利用人工光合作用的太陽能物質轉換”的項目負責人是人工光合作用研究的領軍人物、日本首都大學東京人工光合作用研究中心特聘教授井上晴夫。
“創造不發生戰爭的國際社會是科學技術人員背負的使命。為此，我們必須實現‘人工光合作用’。”
首都大學東京人工光合作用研究中心主任、特聘教授井上晴夫堅定地說道。他是日本研究人工光合作用的領軍人物。
首都大學特聘教授、東京人工光合作用研究中心主任井上晴夫。
植物借助太陽光能的作用，利用水和二氧化碳制造氧氣和有機物。我們的身體由有機物構成。食品也是有機物。石油、煤炭、天然氣等化石燃料及其制成的塑料等石油化學產品都是有機物。而這些有機物全部起源於植物和藻類的光合作用。
有機物燃燒可以發熱，由此可知，有機物中可以儲存能量。也就是說，天然的光合作用是以水為原料，利用可見光的能量制造出蓄能型化合物。
而人工光合作用則是利用陽光、水和二氧化碳，制造蓄能型的有用化合物，與植物並不盡相同。
特別是，如果能利用陽光分解水，制造氫氣和氧氣，無論是從能源的角度，還是從物質循環的角度來看，都是非常出色的成果。氫氣在氧氣的助燃下燃燒就會產生熱量，並重新轉化成水﹔以氫氣為原料與二氧化碳發生反應就可以制造有機物。
既然如此，如果能夠實現人工光合作用，是不是就能避免很多意在搶奪資源的戰爭？這既是井上的主張，也是他長年的夢想。
“地球的能源資源分布不均，而且存量有限。但太陽光能幾乎無限，並且平等地照射在每一個國家。同時，人工光合作用是使用二氧化碳制造有機物，因此還直接有助於二氧化碳的循環。人工光合作用將成為一舉解決確保能源資源、防止氣候變暖這兩個課題的撒手?。”
研究人工光合作用的國家項目接連上馬
井上邂逅人工光合作用，是在日本東京大學研究生院工學系研究科攻讀研究生的時候。井上回憶說：“直覺馬上告訴我，人工光合作用是人類應當解決的重要課題。”從那時開始，井上就一門心思地投入到了人工光合作用的研究之中。
然而，水和二氧化碳的化學狀態極其穩定，隻使用太陽能將其分解，並轉換成有機物並非易事。不只是井上，世界上還有很多科學家都在長年進行嘗試，但直到現在，距離實用化依然是任重而道遠。
在這種情況下，2012年，為了加快人工光合作用的研發，日本接連啟動了全國規模的項目。
那就是井上作為項目負責人的文部科學省科學研究費補貼項目、新學術領域“利用人工光合作用的太陽能物質轉換”（2012年∼2016年度），和東京工業大學副校長辰巳敬作為總項目負責人、由經濟產業省和文部科學省聯合主導的“人工光合作用項目”（2012年10月∼2022年度）。后者更是跨度達到10年，預算高達150億日元，規模之大前所未有。
井上還在同年成立了由日本國內的研究者、科學技術政策的制定者、企業及市民參加的“人工光合作用論壇”。
從2009年開始，日本科學技術振興機構（JST）也在推進戰略性創造研究推進事業先驅項目“光能與物質轉換”（2009年度∼2017年度），井上任研究總負責人。如今，日本的人工光合作用研究驟然活躍起來。
井上研究室的實驗景象
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