名古屋大学等利用太阳能生产能源与化学原料的“人工光合作用”技术，成功使用发泡聚苯乙烯、有机溶剂和水合成出了有机化合物。研究团队认为，未来该技术还可用于生产抗抑郁药物原料等其他有机化合物。
应用人工光合作用技术制作药物原料（供图：名古屋大学）
同时使用分解无机物水的催化剂（左图）与分解有机物的催化剂（右图），成功合成出了特非那定的原料（供图：名古屋大学）
研究团队运用人工光合作用技术，成功合成出曾作为花粉症药物销售的“特非那定”（Terfenadine）的原料，并利用该原料成功合成了特非那定。
人工光合作用是模仿植物通过二氧化碳和水合成淀粉与氧气的光合作用而开发出来的技术。自东京理科大学荣誉教授藤岛昭等于1967年发现氧化钛在光照作用下可使周围水分解为氧气和氢气的“本多-藤岛效应”以来，相关研究一直兴盛不衰。
本次研究采用两种钛系催化剂推进反应。这两种催化剂分别以分解有机物和分解无机物而著称，但当以适当比例同时使用时，可用于合成有机物。
名古屋大学的斋藤进教授强调：“人工光合作用此前仅以无机物为原料。（本次研究）堪称继植物光合作用、现有人工光合作用之后的‘第三种光合作用’。”研究认为，该技术未来还可用于合成抗抑郁药物的原料等其他有机化合物。反应过程中还生成了“绿氢”。
利用太阳与水合成氢气的人工光合作用，被视为具有潜力的可持续能源技术。氢气燃烧后仅生成水，二氧化钛等光催化剂不仅造价低廉且易于规模化生产。若能实现氢气的高效生成，即可作为能源与化学原料加以利用。
当前的挑战在于如何提高效率。研究团队成员、信州大学的堂免一成特别特任教授等人正致力于开发基于人工光合作用技术的大规模制氢系统。尽管目前光能转化为氢气的效率仅为1%左右，研究团队的目标是将该效率提升至数个百分点并实用化。
相关研究成果已经发表于英国科学期刊《Nature Communications》。
原文：《日本经济新闻》、2025/3/18
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：Artificial photosynthesis directed toward organic synthesis
DOI： 10.1038/s41467-025-56374-z
