能進行光合作用的不止有植物,,還包括一些微生物,,而且光合作用并不是它們獲取能量的唯一方式,但是到目前為止,,人類對微生物的生物能利用潛能依然是知之甚少,。最近,美國能源部(DOE)能源高級研究計劃署(ARPA-E)拿出4000萬美元對13個研究項目進行資助,,旨在尋求從現(xiàn)存和合成微生物中獲取燃料的可能性,,資助時限將長達三年時間。
這些研究課題主要集中在如何誘使微生物產(chǎn)出可作為能源使用的液態(tài)燃料,,其改造手段包括設計一些自然界中尚未被發(fā)現(xiàn)的代謝通路,。據(jù)能源高級研究計劃署的官方網(wǎng)頁上介紹,理論上,,比起生產(chǎn)液態(tài)生物燃料的傳統(tǒng)方法,,這些微生物的產(chǎn)出效率要高出10多倍?,F(xiàn)在讓我們細數(shù)一下這一大筆錢到底投到那些生物工程領域了。
1.利用大腸桿菌(E.coli)生產(chǎn)液態(tài)燃料:600萬美元
項目名稱:將大腸桿菌改造成為電子燃料反應器用于生產(chǎn)標準異辛烷
領導機構:Ginkgo BioWorks公司
所用微生物:大腸桿菌(E.coli)
項目目標:利用大腸桿菌將二氧化碳和電能轉化為標準異辛烷,,將其應用于美國現(xiàn)有燃料系統(tǒng)中,,以供交通運輸使用
2.利用氫氣生產(chǎn)生物柴油:600萬美元
項目名稱:將氫氣和二氧化碳直接轉化為生物柴油的新型生物轉化法
領導機構:OPX生物技術公司
所用微生物:鉤蟲貪銅菌(Cupriavidus necator)
項目目標:構建一種可以利用氫氣和二氧化碳產(chǎn)生生物柴油的新型基因工程菌
3.開發(fā)細菌燃料電池:4,194,125美元
項目名稱:構建一種反向的細菌燃料電池
領導機構:哈佛醫(yī)學院-懷斯研究所
所用微生物:未知
項目目標:構建一種能將電能轉化為化學能并生成辛醇的細菌
4.將電能轉化為汽油:400萬美元
項目名稱:高乙醇濃度下的電能自養(yǎng)系統(tǒng)
領導機構:加州大學洛杉磯分校
所用微生物:未知
項目目標:構建一種以電能代替太陽能生產(chǎn)高辛烷含量汽油的基因工程菌
5.利用二氧化碳、氧氣和氫氣合成丁醇:3,977,349美元
項目名稱:利用兼性自養(yǎng)氫細菌將二氧化碳轉化為生物燃料
領導機構:俄亥俄州立大學
所用微生物:氫細菌
項目目標:開發(fā)利用二氧化碳,、氧氣和氫氣合成丁醇的基因工程菌,;構建可擴展的生物反應器和從反應器中提取丁醇的新技術
6.利用土壤微生物獲取航空燃料:3,948,493美元
項目名稱:開發(fā)一種集成式微生物電催化(AEC)系統(tǒng),利用二氧化碳生產(chǎn)液態(tài)燃料
領導機構:勞倫斯伯克利國家實驗室
所用微生物:真氧產(chǎn)堿桿菌(Ralstonia eutropha)
項目目標:將微生物與電化學催化系統(tǒng)結合起來,,利用氫氣和二氧化碳生產(chǎn)丁醇,,再利用化學方法將丁醇轉化為航空燃料