近 30 亿年前，被称为蓝藻的蓝藻海洋垫通过将二氧化碳转化为复杂动物呼吸的氧气来改变地球大气。在他们在这个星球上的时间里，他们在五次大灭绝中幸存下来，除了光和水之外什么都没有。而现在，在英格兰窗台上的一个小水池里，这个有着十亿年历史的生物技术正在将其专业知识提供给一个相对的新手。
该坦克由剑桥科学家建造，大约有一节 AA 电池大小，并在一个简单的铝制框架中设置了四个塑料窗。在内部，一群藻类吸收阳光并通过光合作用将其转化为食物。在这个过程中，它们会产生一个小电流，该电流会流向铝框架中的电极。为此，研究人员连接了一个低功耗计算机芯片，该芯片被编程为循环运行——开启 45 分钟，待机 15 分钟——并将这个奇怪的设备留给自己的设备使用六个月。
令他们惊讶的是，它毫无怨言地不停地前进。
“该系统在很长一段时间内的持续运行给我们留下了深刻的印象——我们认为它可能会在几周后停止，但它一直在运行，”剑桥生物化学家、该工作论文的第一作者 Paolo Bombelli 说。
除了是由现成的零件和材料制成的简单电源外，该系统还可以昼夜运行（与太阳能相比）。该团队认为，藻类在白天会过量生产食物，因此它会继续愉快地咀嚼，并在夜间发电。尽管该论文仅讨论了他们最初六个月的研究结果，但他们的藻类计算机现在已经连续运行了一年（并且还在继续）。
这是一个非常漂亮的技巧，但可能需要进行一些缩放。该系统产生微量电流。该芯片是物联网应用中常用的 Arm Cortex M0+，每小时只需 0.3 微瓦即可执行非常基本的计算。正如The Verge所指出的，如果您的笔记本电脑平均每小时耗电 100 瓦左右，那么您需要数百万个这种藻类能量收集器来检查您的电子邮件或在 Zoom 会议中闲逛。
但研究人员并没有针对笔记本电脑。相反，他们相信未来的迭代将找到一个利基应用程序，为构成物联网的数十亿或数万亿个简单传感器和芯片提供动力。例如，这些可能会测量偏远地区的当地条件，或者它们可能能够为小型设备充电。
“[Scaling] 并不完全简单。因此，现阶段在您的屋顶上放置一个并不能为您的房屋提供电力供应，”资深作者克里斯托弗·豪告诉《新科学家》杂志。 “在这方面还有很多工作要做。但它可以在低收入和中等收入国家的农村地区发挥作用，例如，在少量电力可能非常有用的应用中，例如环境传感器或手机充电。”
但还有改进的余地。有数千种蓝藻，研究小组发现有些蓝藻比其他蓝藻的产量更高。此外，在之前的研究中，该团队对蓝藻进行了基因改造，以更有效地发电。
其他好处更加明显。所需的材料是可回收的、便宜的和可扩展的。尽管电池和太阳能电池的生产很脏，并且需要并非总是容易获得的材料（例如锂和稀土元素），但铝、塑料、藻类和水更容易获得，而且更容易获得更少的混乱。该团队甚至测试了一个重复使用普通塑料水瓶的系统模型。
希望这种系统可以被复制数十万次，为边缘设备供电，并有可能在五年内实现商业可行性。这是否被证明是真的还有待观察，但似乎无论如何我们都可能需要其他形式的权力。该团队估计，在锂离子电池上运行数万亿个设备将需要每年生产三倍的锂。正如斯图尔特布兰德 最近告诉纽约时报的那样，进步就是“增加选择”。
无论如何，如果给我们提供我们呼吸的空气的有机体最终也能帮助我们测量并保持其原始状态，那不是很合适吗？
图片来源：保罗·邦贝利