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[信息] 燃料也可以是细菌

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发表于 2008-12-2 08:29:05 | 显示全部楼层

燃料也可以是细菌

  作者:薛颖洁 来源:新世纪周刊 日期: 2008年04月30日 把糖转化成可燃烧的碳氢化合物,关键是如何把细菌和燃料分离开来 
  在现有的石油替代品中,人们主要的选择是乙醇。由于乙醇的易腐蚀性,储存运输都成为最大的问题。此外,现在的乙醇还承担了破坏环保的恶名。美国每年的汽油消耗量为1460亿加仑,即使全美国所有成熟的玉米都被用来转换成乙醇,也只能满足12%美国人的燃料需求。纤维质乙醇燃料来自于富含纤维素的植物秸秆和茎,但是这种技术应用于大规模生产,仍然遥遥无期。除此之外,乙醇并非蕴能最丰富的燃料,而且价格不菲。这就是为什么越来越多的科学家开始在微生物世界寻找新的、更加环保的方式来代替老式汽油。

  位于美国加利福尼亚州埃默里维尔市的阿米瑞斯生物技术公司(AmyrisBiotechnologies)提出了一个更好的解决方案。他们已成功培育出一种能够将糖变为类似汽油的细菌,这种细菌是一种经过基因改造的大肠杆菌,它们可以将糖转化成汽油或是柴油,供车辆或是飞行器使用,几乎和我们现在使用的燃料没有任何区别。

  这种神奇的转变也许意味着未来的燃料世界将出现令人惊叹的变革。正如该公司科研人员纽曼所说,这是在“帮忙拯救世界”。当然纽曼的同事们也意识到,没有一种单一的技术可以彻底解决我们所面临的能源危机。阿米瑞斯的成果只是利用了合成生物学这一基因工程中的新形式,为我们走出目前的能源困境提供了一种与众不同的方法——将特定微生物植入不同的生物体,来使植物中的葡萄糖转化成碳氢化合物燃料。

  这一项目基于一个现实,那就是,在短时期内,汽油不会彻底消失的,碳氢化合物也能在很多方面发挥着重要的作用。因为碳氢化合物更易于泵取,并可以通过管道输送给加油站,它们蕴含巨大的能量。今天的汽油发动机,已经是经过几十年的工艺创新所生产出的功能强大的机器。有了功能强大的新的能源生产方式,或许,从此我们可以摆脱汽油和乙醇带来的破坏环境的恶名。

  之前的问题是,自然界可以通过发酵将糖转化成乙醇,却没法转化成碳氢化合物。科技的更新就在于,可以把很多自然不可能的变成可能。正是基于这种想法,阿米瑞斯给微生物植入特定基因,使其可以产生不同的酶,从而为糖转化成碳氢化合物所必需的一系列化学变化提供途径。也就是说,他们把最普通的微生物变成了一个微型的气体泵。

  药物和生物燃料都可以用经过基因工程改造的细菌来生产,但二者又有区别,药物需要的标准更严谨,因此生产成本也会更昂贵,但生物燃料,只要适应现实能源需要就足够,因此造价相对便宜。阿米瑞斯公司需要做的就是对每一菌株进行优化,使产生的燃料对微生物自身无毒无害,而且产量必须足够高,使燃料经济实用。在大规模化工生产的历史上,这一计划涉及的精深专业技术是史无前例的。

  当然,将糖变成油目前所拥有的成果仍然还局限在实验室中,要想使其替代美国每天约2000万桶的进口原油,那就是另外一回事了。所以,这项研究成果的生产应用才是一个重大的考验。而如果大规模生产,这一挑战将不亚于生物学上的研究突破。比如说,在工业生产中,怎么才能将燃料与产生它的细菌分开?又怎么防止这些细菌溺死在它们产生的油中?更大的问题在于,怎么才能让一个小小的生物燃料替代美国每年所需的上亿加仑原油?燃料生产和交易的领域中,每个公司都有相当的背景,每个人都希望自己成为第一个找到石油替代品的人,但这样做究竟需要投入多少资金,最终能不能收回成本,没有人知道准确答案。而没有更雄厚资金支持的生物研究到底怎样才能走向大规模生产的第一步,阿米瑞斯并没有更好的资金支持游说办法。

  阿米瑞斯公司今年的目标就是将这一成果扩大生产。他们正在与来自巴西的蔗糖供应商进行深入谈判,以期获得大量低价蔗糖,并与其他公司洽谈配送事宜。阿米瑞斯公司计划在接下来的两三年内建立一条完整的生产经营线——首先是柴油,其次是机油,最后是汽油。

  当然,如何经营销售这从糖到油的成果就不是我们所要关心的事情了。我们所要想的是,造油细菌将糖变油,是不是真的能给我们的生活和环境带来好处?先前被看作是石油替代品的植物染料现在因为造成了农作物价格飞涨和对环境的污染深受诟病,现在的糖转化成是碳氢化合物是不是会给生态造成更大的危害,没人可以预测。看来,通往真正可替代的永续性能源的路,依旧漫长。



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