財(cái)聯(lián)社(上海,編輯 黃君芝)訊,據(jù)報(bào)道,在一項(xiàng)新的研究中,科學(xué)家通過(guò)給轉(zhuǎn)基因大腸桿菌喂食葡萄糖,然后將其轉(zhuǎn)化為汽油中的分子。這聽(tīng)起來(lái)就像是“現(xiàn)代煉金術(shù)”:將糖轉(zhuǎn)化為汽油中的碳?xì)浠衔铩?/p>
但這正是科學(xué)家所做的,這項(xiàng)研究成果已于近期發(fā)表在了著名科學(xué)期刊《自然化學(xué)》雜志上。研究人員報(bào)告說(shuō),他們利用生物學(xué)和化學(xué)的奇跡將葡萄糖轉(zhuǎn)化為烯烴,而烯烴是一種碳?xì)浠衔?,是?gòu)成汽油的幾種分子之一。該項(xiàng)目由紐約州立大學(xué)水牛城分校的生物化學(xué)家Zhen Q. Wang和加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的Michelle C. Y. Chang領(lǐng)導(dǎo)。
Wang說(shuō),目前生產(chǎn)的汽油中烯烴只占很小的比例,但該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的工藝可能會(huì)在未來(lái)進(jìn)行調(diào)整,以產(chǎn)生其他類型的碳?xì)浠衔?,包括汽油的一些其他成分。她還指出,烯烴有非燃料用途,因?yàn)樗鼈兛捎糜诠I(yè)潤(rùn)滑劑和塑料制造的前體。
為了完成這項(xiàng)研究,研究人員首先將葡萄糖喂給不會(huì)對(duì)人類健康構(gòu)成威脅的大腸桿菌菌株?!斑@些微生物是糖癮者,甚至比我們的孩子更嚴(yán)重,”Wang開玩笑說(shuō)。
實(shí)驗(yàn)中的大腸桿菌經(jīng)過(guò)基因工程改造,能夠產(chǎn)生一套共四種不同的酶,將葡萄糖轉(zhuǎn)化為稱為3-羥基脂肪酸的化合物。當(dāng)這些細(xì)菌消耗葡萄糖時(shí),它們也開始產(chǎn)生脂肪酸。為了完成轉(zhuǎn)化,科學(xué)家使用了一種叫做五氧化二鈮(Nb2O5)的催化劑,在化學(xué)過(guò)程中去除不需要的脂肪酸部分,生成最終產(chǎn)物:烯烴。
研究人員說(shuō):“我們把生物學(xué)能做的最好的東西和化學(xué)能做的最好的東西結(jié)合起來(lái),我們把它們放在一起,創(chuàng)造了這個(gè)兩步過(guò)程。使用這種方法,我們能夠直接從葡萄糖中制造烯烴?!?/p>
Wang說(shuō),“從像葡萄糖這樣的可再生資源中生產(chǎn)生物燃料,對(duì)于推進(jìn)綠色能源技術(shù)有很大的潛力?!逼咸烟鞘怯芍参锿ㄟ^(guò)光合作用產(chǎn)生的,光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和糖。所以葡萄糖中的碳,以及后來(lái)的烯烴,實(shí)際上是從大氣中提取出來(lái)的二氧化碳中產(chǎn)生的。
不過(guò),還需要更多的研究來(lái)了解這種新方法的好處,以及它是否可以有效地?cái)U(kuò)大規(guī)模,用于制造生物燃料或其他目的。首先需要回答的問(wèn)題之一是生產(chǎn)烯烴的過(guò)程需要消耗多少能量。如果能源成本太高,就需要對(duì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使其在工業(yè)規(guī)模上可行。
科學(xué)家們還對(duì)如何提高產(chǎn)量相當(dāng)感興趣。Wang說(shuō),目前,需要100個(gè)葡萄糖分子才能產(chǎn)生大約8個(gè)烯烴分子。她希望改善這一比例,重點(diǎn)是“哄騙”大腸桿菌,使其使得葡萄糖生產(chǎn)更多的3-羥基脂肪酸。