糖轉(zhuǎn)化成可燃燒的碳?xì)浠衔?，關(guān)鍵是如何把細(xì)菌和燃料分離開來
在現(xiàn)有的石油替代品中，人們主要的選擇是乙醇,。由于乙醇的易腐蝕性,，儲存運(yùn)輸都成為最大的問題。此外,，現(xiàn)在的乙醇還承擔(dān)了破壞環(huán)保的惡名,。美國每年的汽油消耗量為1460億加侖，即使全美國所有成熟的玉米都被用來轉(zhuǎn)換成乙醇,，也只能滿足12％美國人的燃料需求。纖維質(zhì)乙醇燃料來自于富含纖維素的植物秸稈和莖,，但是這種技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn),，仍然遙遙無期。除此之外,，乙醇并非蘊(yùn)能最豐富的燃料,，而且價格不菲。這就是為什么越來越多的科學(xué)家開始在微生物世界尋找新的,、更加環(huán)保的方式來代替老式汽油,。
位于美國加利福尼亞州埃默里維爾市的阿米瑞斯生物技術(shù)公司(AmyrisBiotechnologies)提出了一個更好的解決方案。他們已成功培育出一種能夠?qū)⑻亲優(yōu)轭愃破偷募?xì)菌,，這種細(xì)菌是一種經(jīng)過基因改造的大腸桿菌,，它們可以將糖轉(zhuǎn)化成汽油或是柴油，供車輛或是飛行器使用,，幾乎和我們現(xiàn)在使用的燃料沒有任何區(qū)別,。
這種神奇的轉(zhuǎn)變也許意味著未來的燃料世界將出現(xiàn)令人驚嘆的變革。正如該公司科研人員紐曼所說,，這是在“幫忙拯救世界”,。當(dāng)然紐曼的同事們也意識到，沒有一種單一的技術(shù)可以徹底解決我們所面臨的能源危機(jī),。阿米瑞斯的成果只是利用了合成生物學(xué)這一基因工程中的新形式,，為我們走出目前的能源困境提供了一種與眾不同的方法——將特定微生物植入不同的生物體，來使植物中的葡萄糖轉(zhuǎn)化成碳?xì)浠衔锶剂稀?/p>
這一項目基于一個現(xiàn)實(shí),，那就是,，在短時期內(nèi)，汽油不會徹底消失的，碳?xì)浠衔镆材茉诤芏喾矫姘l(fā)揮著重要的作用,。因?yàn)樘細(xì)浠衔锔子诒萌?，并可以通過管道輸送給加油站，它們蘊(yùn)含巨大的能量,。今天的汽油發(fā)動機(jī),，已經(jīng)是經(jīng)過幾十年的工藝創(chuàng)新所生產(chǎn)出的功能強(qiáng)大的機(jī)器。有了功能強(qiáng)大的新的能源生產(chǎn)方式,，或許,，從此我們可以擺脫汽油和乙醇帶來的破壞環(huán)境的惡名。
之前的問題是,，自然界可以通過發(fā)酵將糖轉(zhuǎn)化成乙醇,，卻沒法轉(zhuǎn)化成碳?xì)浠衔铩,？萍嫉母戮驮谟?，可以把很多自然不可能的變成可能。正是基于這種想法,，阿米瑞斯給微生物植入特定基因,，使其可以產(chǎn)生不同的酶，從而為糖轉(zhuǎn)化成碳?xì)浠衔锼匦璧囊幌盗谢瘜W(xué)變化提供途徑,。也就是說,，他們把最普通的微生物變成了一個微型的氣體泵。
藥物和生物燃料都可以用經(jīng)過基因工程改造的細(xì)菌來生產(chǎn),，但二者又有區(qū)別,，藥物需要的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)謹(jǐn)，因此生產(chǎn)成本也會更昂貴,，但生物燃料,，只要適應(yīng)現(xiàn)實(shí)能源需要就足夠，因此造價相對便宜,。阿米瑞斯公司需要做的就是對每一菌株進(jìn)行優(yōu)化,，使產(chǎn)生的燃料對微生物自身無毒無害，而且產(chǎn)量必須足夠高,，使燃料經(jīng)濟(jì)實(shí)用,。在大規(guī)模化工生產(chǎn)的歷史上,，這一計劃涉及的精深專業(yè)技術(shù)是史無前例的,。
當(dāng)然，將糖變成油目前所擁有的成果仍然還局限在實(shí)驗(yàn)室中,，要想使其替代美國每天約2000萬桶的進(jìn)口原油,，那就是另外一回事了,。所以，這項研究成果的生產(chǎn)應(yīng)用才是一個重大的考驗(yàn),。而如果大規(guī)模生產(chǎn),，這一挑戰(zhàn)將不亞于生物學(xué)上的研究突破。比如說,，在工業(yè)生產(chǎn)中,，怎么才能將燃料與產(chǎn)生它的細(xì)菌分開？又怎么防止這些細(xì)菌溺死在它們產(chǎn)生的油中,？更大的問題在于,，怎么才能讓一個小小的生物燃料替代美國每年所需的上億加侖原油？燃料生產(chǎn)和交易的領(lǐng)域中,，每個公司都有相當(dāng)?shù)谋尘?，每個人都希望自己成為第一個找到石油替代品的人，但這樣做究竟需要投入多少資金,，最終能不能收回成本,，沒有人知道準(zhǔn)確答案。而沒有更雄厚資金支持的生物研究到底怎樣才能走向大規(guī)模生產(chǎn)的第一步,，阿米瑞斯并沒有更好的資金支持游說辦法,。
阿米瑞斯公司今年的目標(biāo)就是將這一成果擴(kuò)大生產(chǎn)。他們正在與來自巴西的蔗糖供應(yīng)商進(jìn)行深入談判,，以期獲得大量低價蔗糖，并與其他公司洽談配送事宜,。阿米瑞斯公司計劃在接下來的兩三年內(nèi)建立一條完整的生產(chǎn)經(jīng)營線——首先是柴油,，其次是機(jī)油，最后是汽油,。
當(dāng)然,，如何經(jīng)營銷售這從糖到油的成果就不是我們所要關(guān)心的事情了。我們所要想的是,，造油細(xì)菌將糖變油,，是不是真的能給我們的生活和環(huán)境帶來好處？先前被看作是石油替代品的植物染料現(xiàn)在因?yàn)樵斐闪宿r(nóng)作物價格飛漲和對環(huán)境的污染深受詬病,，現(xiàn)在的糖轉(zhuǎn)化成是碳?xì)浠衔锸遣皇菚o生態(tài)造成更大的危害,，沒人可以預(yù)測?？磥?，通往真正可替代的永續(xù)性能源的路，依舊漫長,。
