微生物在废料变燃料中的作用

　　圣地亚哥乃至全球的垃圾场都堆满了现代城市废物。与此同时，全社会又在急切地寻找可再生能源原料。将废料转化为燃料似乎是解决这两大问题的最佳方法。

　　纤维素——一种存在于纸张及植物产品当中韧性很强的植物分子——是垃圾场中最为丰富的物质之一。

　　据美国能源信息管理局的资料显示，这些垃圾废物中，最多的是纸张，占35%。除此之外，还有草坪和花园修剪碎屑及剩菜，这些占了垃圾废物的绝大多数。总的来讲，含有纤维素的材料被称为“生物质”。

　　科研人员认为他们可以释放纤维素的能量，将之转化为燃料。其秘诀在于一些可以分解纤维素的微生物，如白蚁肠道内的微生物。它们含有特殊的酶，若恰当利用，可以分解这一自然界最为坚固的有机分子。这项工作的挑战在于如何利用这些酶满足人类的需要，如何以较低的成本取得足量的酶。

　　纤维素只不过是糖分子长链，而糖中包含有能量。因此如果能将纤维素转化为糖，那它将成为丰富的燃料新来源。糖可以为细菌电池提供能量，也可以发酵成乙醇。这种“纤维素乙醇”是可以代替汽油的新型乙醇。纤维素乙醇目前正在试验生产阶段。

　　实践证明，大规模采用纤维素为能源原料并不可行。传统化学方法是通过酸和高温处理分解纤维素的。以此方法大规模生产乙醇，成本太过昂贵。

　　以色列魏茨曼科学研究所（WeizmannInstituteofScience）的研究员EdwardA.Bayer介绍说，纤维素间的化学链非常强，这使得这种分子极其稳定。上周，Bayer在圣地亚哥举行的“基因组，医学和环境大会”上提出了若干利用纤维素的方案。

　　Bayer和该领域的科研人员们希望对那些可以将纤维素分解成小分子进而将之消化的自然酶进行基因重组。

　　Bayer说，他的科研小组以及其他一些科研人员已经对改进过的纤维素酶进行了实验，增加了酶的效率。他们对稻草和柳枝稷——乙醇燃料界的一颗新星——都进行了实验。
 
　　科研人员可以把控制生成这类纤维素酶的基因植入可以发酵此类物质的细菌或酵母菌种。另一种可能的方法是对柳枝稷等植物进行基因改造，以生成降解纤维素的酶。
 
　　另一位研究员纽约罗切斯特大学（UniversityofRochester）的DavidH.Wu则宣布，他和他的学生在3月份时已研究出细菌是如何根据不同生物质原料应用正确的基因分解纤维素的。他们的研究在美国国家科学院学报中有过报道。

　　马萨诸塞州剑桥市维莱尼姆公司（VereniumCorp.）正在研发其独创的“酶鸡尾酒”工艺，以将纤维素转换成可以转化为乙醇或其他所需物质的糖类。该公司目前正在销售一种能够加速玉米乙醇转化的酶产品。