2010-7-30 來(lái)源:網(wǎng)易探索
關(guān)鍵詞：柴油 航空燃料 藍(lán)寶石能源公司
藍(lán)寶石能源公司的沙恩 · 霍普金斯（Shane Hopkins）在檢查哪個(gè)品種的藻生長(zhǎng)最快。
藍(lán)寶石公司的創(chuàng)建人之一邁克·門德斯在它的溫室里。他說(shuō)：“我們可能已經(jīng)設(shè)計(jì)出了4000多個(gè)藻類品種。”
網(wǎng)易探索7月30日?qǐng)?bào)道 據(jù)紐約時(shí)報(bào)最新報(bào)道，目前美國(guó)的多個(gè)科技公司和實(shí)驗(yàn)室正在加緊轉(zhuǎn)基因超級(jí)藻類的研發(fā)，目標(biāo)只有一個(gè)，就是創(chuàng)造一種能夠高效的把陽(yáng)光和二氧化碳轉(zhuǎn)化成脂類和油，經(jīng)過(guò)提煉可以加工成柴油或航空燃料。“我們可能已經(jīng)設(shè)計(jì)了超過(guò)4000個(gè)品種，”實(shí)驗(yàn)室的所有者——藍(lán)寶石能源公司的技術(shù)副總裁、公司的共同創(chuàng)立者邁克·門德斯（MikeMendez）說(shuō)，“我們的整體目標(biāo)是馴化藻類，把它變成一種作物”。
替代能源升溫，藻類開(kāi)發(fā)漸熱
很多公司和院校實(shí)驗(yàn)室都在追求共同的目標(biāo)——把藻類變成一種真正的綠色能源。他們中大多都利用基因工程或者其它的生物技術(shù)，例如化學(xué)誘變，來(lái)改善藻類的功能。“超過(guò)百家高校都在致力于用基因工程優(yōu)化藻類產(chǎn)生的生物燃料，”科羅拉多礦業(yè)學(xué)院的助理化學(xué)教授馬修·C·波澤威茨（MatthewC. Posewitz）說(shuō)，他寫過(guò)一該領(lǐng)域的綜述論文，他認(rèn)為這是當(dāng)前全球關(guān)注的興趣點(diǎn)之一。
藻類之所以有吸引力是因?yàn)樗鼈冇心芰ιa(chǎn)更多燃料，這些燃料筆制造乙醇用的玉米和生產(chǎn)生物柴油高10倍甚至更多。此外，藻類還可以生長(zhǎng)在貧瘠的地方或者咸水中，因此生產(chǎn)生物燃料不會(huì)影響糧食生產(chǎn)。并且藻類可以大量地消耗二氧化碳，幫助保持這種溫室氣體的含量，防止全球氣候變暖。
藻類風(fēng)險(xiǎn)：大規(guī)模泛濫
但是致力于轉(zhuǎn)基因藻通常意味著要把其它生物的基因復(fù)制粘貼到藻類的基因內(nèi)，有些專家擔(dān)心這些藻類會(huì)對(duì)環(huán)境造成不好的影響。地球上多數(shù)的氧氣都是這些單細(xì)胞光合作用的生命制造的，他們還是海洋食物鏈的基礎(chǔ)。北達(dá)科他大學(xué)能源與環(huán)境中心的主管杰拉德·H·格勒內(nèi)沃爾德（Gerald H. Groenewold）說(shuō)，他正在組織一項(xiàng)此類的研究，要對(duì)可能造成的影響和如何做好保護(hù)措施有足夠的認(rèn)識(shí)。
本月在奧巴馬總統(tǒng)新的生物倫理委員會(huì)會(huì)議上，俄亥俄州立大學(xué)的生態(tài)學(xué)家阿利森·A·斯諾（AllisonA. Snow）做了一個(gè)最壞的假設(shè)：藻類被設(shè)計(jì)成具有極端抗性，并從實(shí)驗(yàn)室逃逸，取代其它物種，導(dǎo)致藻類大爆發(fā)，從而消耗水中的氧氣，殺死魚(yú)類。
一周以前，在一次業(yè)界贊助的生物能會(huì)議上，一名從事藻類項(xiàng)目的工程師談到了風(fēng)險(xiǎn)警報(bào)。許多科學(xué)家，特別是那些從事藻類研究的，都表示對(duì)藻類的擔(dān)憂被夸大了。就好像莊稼如果沒(méi)有農(nóng)民的辛勤養(yǎng)護(hù)，除草殺蟲(chóng)，根本就長(zhǎng)不好，用于能源生產(chǎn)的改良藻如果逃逸到外部環(huán)境中，同樣不能同野生藻競(jìng)爭(zhēng)，甚至在實(shí)驗(yàn)室他們自己的培養(yǎng)池內(nèi)也不行。 “我們對(duì)一種生物的每個(gè)設(shè)計(jì)都會(huì)使他們變得更脆弱，”加利福尼亞大學(xué)圣迭哥分校的生物學(xué)教授斯蒂芬·梅菲爾德（Stephen Mayfield）說(shuō)，“那些認(rèn)為我們會(huì)造出藻類怪物的觀點(diǎn)非常荒唐。”
梅斯菲爾德和其他一些科學(xué)家表示，轉(zhuǎn)基因細(xì)菌已經(jīng)進(jìn)行了35年了，從沒(méi)有發(fā)生過(guò)已知的環(huán)境問(wèn)題，盡管肯定有一些生物從實(shí)驗(yàn)室逃逸出去了。甚至對(duì)轉(zhuǎn)基因作物一直持批評(píng)態(tài)度的憂思科學(xué)家聯(lián)盟的瑪格麗特•梅隆（MargaretMellon）也稱，就算轉(zhuǎn)基因藻類逃逸到外部環(huán)境中，也用不著為此而失眠。雖然如此，一些藻類科學(xué)家仍擔(dān)心他們會(huì)像轉(zhuǎn)基因食品一樣，在強(qiáng)烈抵制中被淹沒(méi)，表示要謹(jǐn)慎從事。“你我現(xiàn)在呼吸的氧，40%來(lái)自于海洋中的藻類，”遺傳學(xué)家克雷格•文特爾（J.Craig Venter）五月在美國(guó)國(guó)會(huì)聽(tīng)證會(huì)上說(shuō)。
文特爾的合成基因組公司得到埃克森美孚石油公司3億美元的資助開(kāi)發(fā)藻類生物燃料，其中一部分用于合成基因。這個(gè)月初這兩個(gè)公司為新建的溫室剪彩的時(shí)候，文特爾向出席的當(dāng)?shù)卣ＷC不會(huì)有藻類逃逸。
文特爾說(shuō)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，藻類應(yīng)該被設(shè)計(jì)上“自殺基因”，一旦他們從實(shí)驗(yàn)室或燃料生產(chǎn)設(shè)施里逃逸就會(huì)自然死亡。一些公司正在繼續(xù)尋找和培育自然品種。“Bioalgene”就是這樣一家生物公司，它的負(fù)責(zé)人斯坦•巴恩斯（Stan Barnes）說(shuō)：“轉(zhuǎn)基因藻類更多是被專利法和保護(hù)投資者的愿望所驅(qū)動(dòng)，而不是真正的需求。”但是文特爾博士和門德斯博士爭(zhēng)論說(shuō)要使藻類作為一種能源資源具有競(jìng)爭(zhēng)力還存在巨大的障礙，并且每一個(gè)工具都需要最優(yōu)化的品種。
改良過(guò)的超級(jí)藻類
藍(lán)寶石能源公司算是同類公司中處境最好的了。他們成立于三年前，已經(jīng)從著名投資者手中募集了1億美元的資金，其中包括比爾·蓋茨。藍(lán)寶石公司還得到了1億美元的美國(guó)聯(lián)邦資金，用來(lái)在新墨西哥沙漠建立一個(gè)擁有300英畝開(kāi)放池塘的示范工程。藍(lán)寶石公司已經(jīng)成功將一個(gè)基因植入藻類，使他們制造一種本來(lái)不生產(chǎn)的碳水化合物，可以用來(lái)制作燃料。“自然藻類能給我們的可能并不是我們想要的，”門德斯說(shuō)，他先前在一家醫(yī)藥生物技術(shù)公司工作。“我們想要最好的產(chǎn)品。
藍(lán)寶石也正在開(kāi)發(fā)能在極端的鹽堿環(huán)境中也能繁衍生息的藻類。他們甚至在開(kāi)發(fā)抗農(nóng)達(dá)藻。就像廣泛種植的抗農(nóng)達(dá)大豆一樣，這樣的藻可以抵抗農(nóng)達(dá)除草劑。這樣就可以在培養(yǎng)池里施用除草劑，殺死入侵的野生藻，使培養(yǎng)的生產(chǎn)燃料的品種不受傷害。并不是所有的這些品種都是由轉(zhuǎn)基因而來(lái)的，因?yàn)樵诤芏嗲闆r下科學(xué)家并不知道哪些基因有用。相反，藍(lán)寶石公司每天審查數(shù)千個(gè)品種，從中尋找具有合適屬性的生物。那些合乎要求的品種可以通過(guò)繁殖或加速演化被進(jìn)一步提高。
藍(lán)寶石實(shí)驗(yàn)室的同一個(gè)房間里，平行的軟管中都在相同的條件下培養(yǎng)著相同品種的藻。但是每個(gè)品種略有差異，只有生長(zhǎng)最快的那個(gè)——管子里顏色變得最綠——會(huì)被選擇進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
“如果不能在同他們野生表親的競(jìng)爭(zhēng)中獲勝，那么他們就不能出這個(gè)房間。”門德斯說(shuō)。藻類可以快速繁殖，僅僅幾個(gè)小時(shí)就能翻倍。他們還可以隨風(fēng)飄蕩很遠(yuǎn)的距離。“他們有可能被吹到世界任何地方。”圣路易斯唐納德植物科學(xué)中心（the Donald Danforth Plant Science Center）的理查德·塞爾（RichardSayre）說(shuō)。
塞爾博士還是一家名為Phycal的藻類公司的首席技術(shù)官（CTO），他們?cè)谶\(yùn)用基因工程開(kāi)發(fā)弱光藻類。他解釋說(shuō)，目前藻類捕捉到的光遠(yuǎn)比他們需要的多，其它都浪費(fèi)在發(fā)熱上了。如果每一個(gè)生物體捕捉更少的光，那么一定數(shù)量的光線就可以被更多的生物體共享，增加生物數(shù)量的產(chǎn)出。
有些公司使用生物反應(yīng)器而不是開(kāi)放的培養(yǎng)池，典型的就是在管兒里養(yǎng)藻。然而，一些專家表示，這并不能完全阻止藻類逃逸。“那些想把所有東西都封閉一個(gè)大規(guī)模系統(tǒng)的想法并不可靠。”加州的一位行業(yè)顧問(wèn)約翰•貝尼曼說(shuō)。不過(guò)，他認(rèn)為轉(zhuǎn)基因藻類完全沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，藍(lán)寶石公司表示他們現(xiàn)在還是不會(huì)在開(kāi)放的池水內(nèi)培養(yǎng)藻類。等一切都準(zhǔn)備好，他們會(huì)按照規(guī)定行事。
轉(zhuǎn)基因藻是否可以在開(kāi)放池水中還是在密閉生物反應(yīng)器中培養(yǎng)可能在屬于美國(guó)環(huán)保署（EPA）管轄范圍內(nèi)，現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因微生物就是他們按照有毒物質(zhì)控制法案來(lái)管理的。不過(guò)，轉(zhuǎn)基因藻似乎已經(jīng)落入管理夾縫之中，這樣的事例至少發(fā)生過(guò)一次。夏威夷的梅拉制藥公司（Mera Pharmaceuticals）2005想測(cè)試用轉(zhuǎn)基因藻生產(chǎn)人類醫(yī)藥品的可行性。管理生物技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域的三個(gè)部門——EPA、食品和藥品管理局和農(nóng)業(yè)部——沒(méi)有一個(gè)宣稱有管轄權(quán)。
美國(guó)能源部負(fù)責(zé)可再生能源事務(wù)的副助理部長(zhǎng)史蒂文·G·喬克（StevenG. Chalk）表示，任何聯(lián)邦資金項(xiàng)目，包括藍(lán)寶石的新墨西哥示范工程，都必須接受環(huán)境評(píng)估。但是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)當(dāng)具體問(wèn)題具體分析，他說(shuō)，并不是對(duì)所有可能的轉(zhuǎn)基因藻進(jìn)行評(píng)估。